El programa científico geoespacial global (GGS) está diseñado para mejorar en gran medida la comprensión del flujo de energía, masa y momento en el entorno solar-terrestre, con especial énfasis en el geoespacio. El GGS tiene su propio objetivo científico principal: [1]
a) Medir el flujo de masa, momento y energía y su variabilidad temporal en todo el sistema viento solar-magnetosfera-ionosfera que comprende el entorno geoespacial;
b) Mejorar la comprensión de los procesos plasmáticos que controlan el comportamiento colectivo de varios componentes del geoespacio y rastrear sus relaciones de causa y efecto a través del sistema;
c) Acceder a la importancia para el medio ambiente terrestre de las variaciones en el aporte de energía a la atmósfera ocasionadas por los procesos de plasma geoespacial. [1]
Las primeras sondas espaciales, como las series de satélites Explorer e IMP y, más recientemente, ISEE (International Sun Earth Explorers), Dynamics Explorer y AMPTE (Active Magnetospheric Particle Tracer Explorer), llevaron a cabo estudios localizados de estas regiones, pero sin el énfasis global del GGS. El geoespacio se define como el entorno espacial cercano a la Tierra y abarca las regiones hacia el Sol donde la heliosfera se ve perturbada por el campo magnético de la Tierra. [1]
El Programa Global de Ciencia Geoespacial es la contribución de los Estados Unidos a la Iniciativa Científica del ISTP. Fue diseñado para abordar el objetivo de una comprensión detallada de las características globales del sistema geoespacial mediante la integración de una serie de elementos clave en su planificación. En primer lugar, la adquisición de datos coordinados y simultáneos de naves espaciales ubicadas en órbitas clave que permitan a los instrumentos de a bordo seleccionados sinérgicamente tomar muestras simultáneamente de las principales regiones del geoespacio donde se transportan y almacenan la energía y el momento. Estas regiones clave son el medio interplanetario ascendente (WIND), la cola geomagnética (GEOTAIL, proporcionada por Japón), las regiones polares (POLAR) y la magnetosfera ecuatorial (ciencia ecuatorial, originalmente cubierta por la nave espacial EQUATOR). [1]
Wind es una nave espacial con sistema de estabilización de giro lanzada con un cohete Delta II el 1 de noviembre de 1994. Después de varias órbitas a través de la magnetosfera, Wind fue colocada en una órbita de Lissajous alrededor del punto de Lagrange L1 (más de 200 Re aguas arriba de la Tierra) a principios de 2004 para observar el viento solar no perturbado que está a punto de impactar la magnetosfera de la Tierra. Wind fue insertado posteriormente en una órbita de halo alrededor de L1 en 2020. [2]
El satélite Polar , lanzado el 24 de febrero de 1996, se encuentra en una órbita muy elíptica, con una inclinación de 86 grados y un período de aproximadamente 17,5 horas. Dentro de la flota de conexiones Sol-Tierra, Polar es responsable de la obtención de imágenes de la aurora en múltiples longitudes de onda, midiendo la entrada de plasma en la magnetosfera polar y la cola geomagnética, el flujo de plasma hacia y desde la ionosfera y la deposición de energía de partículas en la ionosfera y la atmósfera superior. Polar fue lanzado para observar la magnetosfera polar y, como su órbita ha precesado con el tiempo, ha observado la magnetosfera interior ecuatorial y ahora está avanzando hacia una campaña extendida en el hemisferio sur. [3]
