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Ciel Voilé

Pourquoi injecter de l'aluminium et du baryum dans l'atmosphère ? La NASA nous l'explique

26 Août 2017, 07:44am

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Publié par Ciel Voilé

Nuages traceurs ​​et traînées

Traduction Ciel voilé

https://www.nasa.gov/mission_pages/sounding-rockets/tracers/metals.html

 

 


Une traînée de vapeur lumineuse de tri-méthyl aluminium (TMA) révèle des vents neutres, des zones de tension, des ondes de gravité et des instabilités dans la haute atmosphère de latitude élevée.Crédits: NASA

Utilisée pour la première fois avec des roquettes sondes dans les années 1950, la recherche scientifique consistant à expérimenter l'injection de traceurs de vapeur dans la haute atmosphère a grandement aidé notre compréhension de l'espace proche de notre planète. Ces matériaux rendent visibles les flux naturels de particules ionisées et neutres soit par luminescence à des longueurs d'onde distinctes dans la partie visible et infrarouge du spectre, soit par la diffusion de la lumière solaire.


Le type de vapeur choisi pour créer ces nuages ​​et traînées colorées dépend du but de l'enquête, de l'heure locale et de l'altitude étudiée. Les traînées de vapeur couramment utilisées et relâchées dans l'atmosphère sont:


Tri-méthyl aluminium (TMA),
Lithium et
Baryum.


Tri-méthyl aluminium (TMA)


Le tri-méthyl-aluminium réagit avec l'oxygène et produit une chimioluminance lorsqu'il est exposé à l'atmosphère. Les produits de la réaction sont l'oxyde d'aluminium, le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau, qui se produisent également naturellement dans l'atmosphère. Les rejets de TMA sont le plus souvent utilisés pour étudier les vents neutres dans l'ionosphère inférieure la nuit à des altitudes de 100 milles (160 kilomètres) ou moins.

 



Image d'une traînée de lithium d'une journée à près de 68 miles / 110 kilomètres d'altitude d'une fusée sonde lancée depuis Wallops Island, en Virginie, en juillet 2013.
Crédits: NASA


Lithium


La vapeur de lithium est également utilisée pour étudier les vents neutres dans la haute atmosphère. Le lithium à l'état gazeux émet une bande étroite exceptionnellement brillante à 670,7 na

nomètres, une longueur d'onde dans la gamme infrarouge, ce qui lui permet d'être visible toute la journée avec des caméras à filtres infrarouges. En fait, le lithium est la seule vapeur qui puisse être vue pendant la journée et également l'une des quelques rares vapeurs qui puissent être utilisées à haute altitude (> 124 milles ou 200 kilomètres) de nuit. La nuit, sa couleur est rouge vif.

 



Le nuage dans la partie supérieure gauche de l'image est dû à une libération de baryum. La partie rouge violet est la composante ionisée qui s'est allongée le long des lignes de champ magnétique de la Terre. Le nuage bleu violet qui entoure le baryum rouge ionisé est une combinaison du baryum neutre et de strontium. La traînée bleue et blanche dans la partie inférieure de l'image provient d'une traînée de vapeur TMA qui révèle les trajectoires des vents neutres en fonction de l'altitude. Crédits: NASA


Baryum


Le baryum est utilisé pour étudier le mouvement des particules ionisées et des particules neutres dans l'espace. Une fraction de nuage de baryum ionise rapidement lorsqu'il est exposé à la lumière du soleil et a une couleur rouge pourpre. Ses mouvements peuvent être utilisés pour suivre le mouvement des particules chargées dans l'ionosphère. Le reste de la libération de baryum est neutre, avec une couleur différente, et peut être utilisé pour suivre le mouvement des particules neutres dans la haute atmosphère. Une petite quantité de strontium ou de lithium est parfois ajoutée au mélange de baryum pour améliorer les émissions neutres de baryum, ce qui facilite le suivi du nuage neutre. Étant donné que l'observateur doit être dans l'obscurité alors que les nuages ​​de baryum sont à la lumière du soleil, la technique est limitée aux observations de temps local près du coucher du soleil ou du lever du soleil.

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