Dos espectrómetros de átomos neutros con imágenes de gran angular ( TWINS ) son un par de instrumentos de la NASA a bordo de dos satélites de la Oficina Nacional de Reconocimiento (NRO) de los Estados Unidos en órbitas de Molniya . TWINS fue diseñado para proporcionar imágenes estereoscópicas de la corriente de anillo de la Tierra . El primer instrumento, TWINS-1 , se lanzó a bordo del USA-184 el 28 de junio de 2006. El TWINS-2 lo siguió a bordo del USA-200 el 13 de marzo de 2008.
Cada instrumento consta de un generador de imágenes de átomos neutros energéticos y un detector Lyman alfa . El generador de imágenes ENA proporciona una teledetección indirecta de los iones de la corriente de anillo, y el detector Lyman alfa proporciona una medida de la nube de hidrógeno neutro que rodea la Tierra , conocida como geocorona . La misión principal de TWINS duró dos años, de 2008 a 2010, y ha sido seguida por una misión ampliada que está en curso. [1]
Lanzado como misiones de oportunidad (MoO) a bordo de una nave espacial secreta del gobierno de los EE. UU. que no es de la NASA, TWINS realiza imágenes estereoscópicas de la magnetosfera de la Tierra . Al obtener imágenes de los átomos neutros de intercambio de carga en un amplio rango de energía (~1-100 keV ) utilizando dos instrumentos idénticos en dos naves espaciales de gran altitud e inclinación muy espaciadas, TWINS permite la visualización tridimensional y la resolución de estructuras y dinámicas a gran escala dentro de la magnetosfera por primera vez. A diferencia de los experimentos espaciales tradicionales, que realizan mediciones en un solo punto del espacio, los experimentos de imágenes proporcionan una visualización simultánea de diferentes regiones de la magnetosfera. Las imágenes estereoscópicas, como las que realiza TWINS, dan el siguiente paso en la producción de imágenes en 3D y suponen un gran avance en nuestra comprensión de los aspectos globales de la magnetosfera terrestre.
Los generadores de imágenes ENA observan neutros energéticos producidos a partir de la población de iones magnetosféricos globales, en un rango de energía de 1 a 100 keV con alta resolución angular (4°) y temporal (alrededor de 1 minuto). Se utiliza un generador de imágenes geocoronal Lyman-alfa para monitorear átomos de hidrógeno exosférico fríos que producen ENA a partir de iones mediante intercambio de carga . Como complemento a estos generadores de imágenes, hay detectores que miden el entorno local de partículas cargadas alrededor de la nave espacial. El desfase en las fases orbitales ( apogeos en diferentes momentos) de TWINS 1 y TWINS 2 significa que, además de obtener imágenes ENA estéreo durante varias horas dos veces al día, los dos instrumentos TWINS también obtienen observaciones magnetosféricas esencialmente continuas. La instrumentación TWINS es esencialmente la misma que la del instrumento MENA en la nave espacial IMAGE . Esta instrumentación consta de un generador de imágenes de átomos neutros que cubre el rango de energía de ~1-100 keV con una resolución angular de 4° x 4° y una resolución temporal de 1 minuto, y un generador de imágenes Lyman-alfa simple para monitorear la geocorona.
TWINS proporciona imágenes estereoscópicas de la magnetosfera de la Tierra, la región que rodea al planeta controlada por su campo magnético y que contiene los cinturones de radiación de Van Allen y otras partículas cargadas energéticas. TWINS permite la visualización global tridimensional de esta región, lo que conduce a una comprensión mucho mejor de las conexiones entre las diferentes regiones de la magnetosfera y su relación con el viento solar . [2]
Las imágenes estereoscópicas rutinarias de TWINS comenzaron el 15 de junio de 2008, durante una tormenta geomagnética extremadamente débil cuyo índice Dst nunca cayó por debajo de -40 nT , en comparación con un Dst nominal de -100 nT para la clasificación como tormenta. Durante la misión principal de TWINS (2008-2010), prevaleció un mínimo solar prolongado y sin precedentes (del ciclo solar 23), que trajo consigo condiciones magnetosféricas muy tranquilas que iban desde un silencio absoluto hasta una perturbación leve. Durante este período de tiempo, TWINS observó numerosas tormentas débiles, aproximadamente una vez cada 27 días (que corresponden al período de rotación solar y se desencadenaron por las regiones de interacción corrotatoria solar (CIR). La tormenta más fuerte (que aún era muy leve) observada por TWINS durante su misión principal fue el 22 de julio de 2009, con un Dst que alcanzó un moderado -79 nT. A lo largo de estas condiciones de calma prolongada, las imágenes de TWINS contenían señales ENA de regiones de emisión de gran altitud (corriente de anillo) y de baja altitud (LAE).
La Misión de Oportunidades de TWINS mantiene una biblioteca de eventos de tormentas seleccionados. [3]
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