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Big as Manhattan lutte contre le changement climatique – pour l’instant.

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Une accumulation de bûches anciennes de la taille de Manhattan séquestre des millions de tonnes de carbone dans le nord du Canada – et une grande partie de ce matériau stocké pourrait être rejetée dans l’atmosphère en raison du changement climatique, selon une étude récente.

Le bois de feuillus et, dans certains cas, déchiqueté est stable depuis plus d’un millénaire, protégé de la pourriture par les gelées profondes et le compactage des arbres, qui sont transportés vers le nord par le fleuve Mackenzie au-dessus du cercle polaire arctique.

Maintenant, au milieu de la hausse des températures et de la montée des mers, l’impasse risque de s’effondrer et de se dissoudre plus rapidement, a déclaré Alicia Syndrowsky, chercheuse à la Michigan Technological University qui a dirigé l’étude.

les puits de carbone naturels, tels que les forêts, les tourbières et les océans, Un frein important au changement climatique car ils séquestrent plus de carbone qu’ils n’en libèrent dans l’atmosphère. On estime que les puits de carbone de la Terre absorbent un quart des émissions mondiales, ce qui est un facteur puissant mais pas toujours bien compris de ralentissement du réchauffement.

Cependant, toutes les réserves de carbone ne résistent pas aux températures élevées, et certaines peuvent s’effondrer rapidement lorsqu’elles sont pressées trop fort. Le pergélisol commence à fondre lentement, puis fond très vite par exemple, faisant craindre qu’il libère des quantités massives de carbone dans l’atmosphère et un problème d’accumulation sur lui-même.

Les scientifiques se précipitent pour déterminer la quantité de carbone séquestrée dans le bois dans l’Arctique et la quantité qui pourrait être perdue dans l’atmosphère à la suite du changement climatique, alors que le bois qui est resté stable pendant des centaines, voire des milliers d’années, commence à s’effondrer à cause de la montée. températures.

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« Nous n’avons pas une bonne compréhension, systématiquement, des autres grands gisements de bois », a déclaré Cendrowski.

L’accumulation massive de bois que j’ai étudiée couvre une superficie totale de 20 milles carrés, répartis dans les sédiments à travers le delta du fleuve Mackenzie, le terminus d’un puissant fleuve balayant le Canada.

Une abondance de bois peut stocker environ 3,4 millions de tonnes de carbone, selon les recherches de Sendrowski, publiées dans Journal des lettres de recherche géophysique. Il a cherché à cartographier l’impasse et à estimer son poids et sa teneur en carbone pour la première fois, en utilisant une combinaison d’imagerie par drone et satellite et d’intelligence artificielle pour estimer la quantité visible de bois. Elle a dit que cela équivaut aux émissions de 2,5 millions de voitures pendant un an.

Le bois le plus ancien trouvé sur Sendrowski, a-t-elle dit, avait environ 1 300 ans, selon la datation au radiocarbone, bien que la majeure partie ait moins de 70 ans.

Elle ne sait toujours pas si l’impasse perd du carbone plus rapidement qu’elle ne s’accumule à travers de nouveaux arbres qui y sont emportés, mais elle a déclaré que le processus commencerait probablement à s’accélérer.

Les arbres vivants qui ont pris racine dans le pergélisol peuvent de plus en plus tomber dans les rivières à mesure que le sol sous eux dégèle. Des températures plus chaudes peuvent accélérer le processus de décomposition car les rondins se frottent les uns contre les autres, déversent plus de matériaux et flottent en haute mer, où ils se décomposeront plus rapidement que s’ils étaient laissés coincés dans les bois, a déclaré Cyndrowski.

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Comprendre les puits de carbone dans le monde

Les forêts sont un puits de carbone crucial sur Terre. Et la recherche suggère que même maintenant, à mesure que les émissions de carbone ont augmenté, leur capacité à en absorber au moins une partie augmente également. Le chercheur du Smithsonian Sean McMahon a découvert que les arbres qu’il étudiait près de la baie de Chesapeake poussaient deux à quatre fois plus vite que prévu. Cela est probablement dû au fait que l’augmentation des niveaux de dioxyde de carbone aide les plantes à pousser plus rapidement et que des températures plus élevées allongent la saison de croissance et accélèrent d’autres processus nécessaires à la croissance des plantes.

Mais d’autres puits de carbone peuvent se trouver dans des endroits inhabituels – comme les avant-bras, l’étendue de terre entre les volcans et les fosses océaniques, qui Les chercheurs pensent qu’il séquestre le carbone Qui monte dans les gaz du sol.

Un autre pourrait être l’eau qui coule à travers une plaine salée du désert de Taklamakan dans la province chinoise du Xinjiang, qui peut extraire le carbone de l’air lorsqu’il s’enfonce dans l’aquifère, selon les recherches de Yan Li, professeur à l’Université d’agriculture et de foresterie du Zhejiang. .

Au Canada, Sendrowski prévoit de poursuivre ses recherches sur l’impasse, qui est l’une d’au moins une douzaine de formations boisées majeures dans le Grand Nord. Une question à laquelle vous espérez répondre est la durée de vie moyenne du bois, ce qui donnera une idée plus précise de la durée pendant laquelle le bois piège le carbone avant qu’il ne soit libéré. Et vous voulez déterminer la quantité de bois que vous ne pouviez pas voir sur les photos aériennes.

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« Nous n’avons aucune mesure de ce qui est enterré, de ce qui est immergé et de ce qui se trouve sous le couvert de la canopée », a-t-elle déclaré.

« L’échelle de temps de décroissance » aiderait à « mieux capturer le potentiel de stockage de carbone du système », a-t-elle déclaré.

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Moment incroyable : un mystérieux calmar des grands fonds a été aperçu en train de bercer des œufs géants, tandis que les experts découvrent des preuves de l’existence d’une nouvelle espèce.

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Moment incroyable : un mystérieux calmar des grands fonds a été aperçu en train de bercer des œufs géants, tandis que les experts découvrent des preuves de l’existence d’une nouvelle espèce.

C’est le moment incroyable où un calmar des grands fonds inconnu a été repéré portant des œufs translucides, incitant les experts à découvrir des preuves de l’existence d’une nouvelle espèce.

Cet étonnant calmar des grands fonds a d’abord fasciné les chercheurs lorsqu’il a été enregistré en train d’incuber des œufs géants en 2015, quelque chose qu’ils n’avaient jamais vu auparavant.

Un calmar des grands fonds inconnu a été aperçu portant des œufs transparentsCrédit : Mbari
Un étonnant calmar des grands fonds a amené les experts à découvrir des preuves de l’existence d’une nouvelle espèceCrédit : Mbari
Des images étonnantes ont été capturées dans le golfe de Californie d’un calmar non identifié en action.Crédit : Mbari

Ces images époustouflantes ont été capturées dans le golfe de Californie, où l’on pensait initialement que le calmar faisait partie de la famille des Gonatidae.

Près d’une décennie plus tard, les chercheurs pensent qu’il s’agit d’une espèce inconnue qui a été découverte grâce à une combinaison d’indices contenus dans les images.

Les calmars des grands fonds sont essentiels aux réseaux trophiques océaniques. Ce sont de grands prédateurs qui dévorent les poissons et les invertébrés, comme les vers, dans les eaux intermédiaires.

À leur tour, ils sont mangés par ceux qui sont beaucoup plus gros qu’eux, comme les gros poissons, les requins, les baleines, les dauphins, les phoques et les oiseaux marins.

Malgré leur importance écologique et économique incroyablement importante, ces créatures à dix membres restent un mystère pour les chercheurs, en particulier les espèces peu connues capturées dans les images.

Des indices fascinants

Les experts pensaient initialement que ces œufs de 1,5 pouce de large n’étaient pas des calmars des grands fonds typiques.

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Les soupçons ont été confirmés car d’anciennes observations du calmar Gonatus faisaient état d’œufs deux fois plus petits que ceux des images, mesurant seulement 0,25 pouce de large.

Le manque d’œufs – estimé à moins de 40 œufs – a également dérouté les chercheurs.

En comparaison, le calmar gonatus commun en contient beaucoup plus, certains incubant dans le passé jusqu’à 3 000 œufs à la fois.

Les seiches sont rarement vues vivantes dans un environnement aussi froid et sombre.

La simple profondeur à laquelle le calmar a été capturé donne de fortes indications sur le fait qu’il ne s’agissait pas d’une espèce connue.

Voir des calmars des grands fonds protéger leurs œufs après la ponte est un spectacle extrêmement rare, disent les experts, car le processus peut entraîner la mort maternelle des œufs à couver.

« Notre rencontre inattendue avec le calmar géant en train d’incuber ses œufs a attiré l’attention de tout le monde dans la salle de contrôle du navire », a déclaré Stephen Haddock, scientifique principal et chef d’expédition au Monterey Bay Aquarium Research Institute.

« Cette découverte remarquable souligne la diversité des façons dont les animaux s’adaptent aux défis uniques de la vie en profondeur. »

Le mystère des profondeurs marines : comment seule une petite partie des créatures des profondeurs marines aurait été découverte

Les océans et l’eau représentent environ 71 pour cent de la surface de la Terre et sont pratiquement épargnés par l’activité humaine.

Cela a laissé des millions de vie marine inexplorées.

Les scientifiques s’attendent à ce que jusqu’à deux millions d’espèces différentes nagent dans l’océan, et seulement 250 000 ont été découvertes jusqu’à présent, selon le Registre mondial des espèces marines.

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Certaines des créatures les plus étranges jamais découvertes comprennent des « écureuils gommeux » de concombre de mer gélatineux, des vers polychètes colorés, des fantaisies roses translucides, des vers d’arbre de Noël et même une multitude de dragons de mer en papier.

Une partie de l’énorme problème vient de la capacité limitée de l’équipe de recherche à explorer les fonds marins en raison de leur profondeur dans certaines parties du monde.

Le manque de visibilité à distance et les températures glaciales signifiaient que la technologie devait rattraper son retard avant de pouvoir explorer pleinement l’océan.

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Une méthode de contrôle réversible des forces de Casimir à l’aide de champs magnétiques externes

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Une méthode de contrôle réversible des forces de Casimir à l’aide de champs magnétiques externes

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Adaptation du champ magnétique à la force de Casimir induite par les fluctuations quantiques. Crédit : Zhang et al.

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Adaptation du champ magnétique à la force de Casimir induite par les fluctuations quantiques. Crédit : Zhang et al.

La force dite Casimir ou effet Casimir est un phénomène de mécanique quantique résultant de fluctuations du champ électromagnétique entre deux surfaces conductrices ou isolantes séparées par une courte distance. Des études ont montré que cette force peut être attractive ou répulsive, selon les propriétés diélectriques et magnétiques des matériaux utilisés dans les expériences.

Des chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Chine ont récemment exploré la possibilité d’ajuster sélectivement la force de Casimir, c’est-à-dire de la convertir de l’attraction en répulsion et vice versa, en utilisant des champs magnétiques externes. leurs études, En vedette dans Physique naturelleDémontre un réglage réussi du champ magnétique sur la force de Casimir résultant d’une sphère d’or et d’une plaque de silice immergée dans des ferrofluides à base d’eau.

« Mon domaine de recherche est la physique de la matière condensée, mais j’ai également un fort intérêt pour la physique fondamentale, telle que les fluctuations quantiques et leurs effets induits », a déclaré Zhangjan Zeng, auteur correspondant de l’article, à Phys.org.

« Au cours des deux dernières décennies, j’ai suivi de près l’évolution dans le domaine des forces Casimir et j’ai été particulièrement impressionné. Un article de Munday et al. dans nature. Les forces de Casimir sont généralement attractives, ce qui pose des défis pour les applications, par exemple dans les systèmes microélectromécaniques (MEMS). « Dans leur article, les auteurs créent une expérience remarquable pour obtenir des forces répulsives de Casimir en choisissant soigneusement la permittivité diélectrique des matériaux en question. »

Inspiré par cet article publié en 2009, Zeng a entrepris de poursuivre ses recherches visant à contrôler de manière réversible les forces de Casimir en appliquant des champs magnétiques. Son espoir était de concevoir une approche fiable pour modifier l’effet Casimir, ce qui pourrait ouvrir de nouveaux horizons à la fois pour la recherche et le développement technologique.

« Au départ, nous pensions contrôler la force de Casimir en appliquant un champ électrique, inspiré du concept des dispositifs FET », a expliqué Zeng. « Bien que l’on sache que la force de Casimir dépend de la permittivité diélectrique des matériaux impliqués, cette permittivité n’est généralement pas sensible aux champs extérieurs. En revanche, selon la théorie de Lifshitz, la force de Casimir dépend également de la perméabilité magnétique du matériaux impliqués. »

La perméabilité magnétique de nombreux matériaux magnétiques, notamment les ferrofluides, peut être modifiée par application de champs magnétiques externes. Zeng et ses étudiants ont donc décidé d’utiliser des ferrofluides à base d’eau pour permettre le réglage de la force de Casimir entre une sphère d’or et une plaque de silice.

« J’ai proposé ce projet à des étudiants diplômés, mais aucun d’entre eux n’était prêt à le faire », a déclaré Zeng. « En fin de compte, j’ai réussi à convaincre des étudiants talentueux de réaliser le projet, et nous avons réussi. »

Zeng et ses étudiants ont d’abord effectué une série de calculs théoriques. Ces calculs indiquent que la force de Casimir pourrait être convertie d’attraction en répulsion simplement en ajustant le champ magnétique externe, la distance entre les deux échantillons de matière et le volume de ferrofluide qu’ils ont utilisé.

Les chercheurs ont ensuite mené une expérience destinée à tester leurs prédictions. À l’aide d’un cantilever capable de collecter des mesures à l’intérieur des ferrofluides, ils ont observé comment les changements mis en œuvre affectaient l’effet Casimir.

Les résultats de cette étude récente pourraient bientôt ouvrir la voie à de nouveaux efforts visant à régler efficacement l’effet Casimir à l’aide de champs externes. Collectivement, ces travaux pourraient permettre le développement de nouveaux dispositifs micromécaniques transformables tirant parti des forces de Casimir.

« Nous avons obtenu un accordage réversible de la force Casimir de l’attraction à la répulsion à l’aide d’un champ magnétique, ouvrant la voie au développement de dispositifs micromécaniques commutables basés sur l’effet Casimir accordable », a ajouté Zeng. « Dans nos prochaines études, nous prévoyons de contrôler la force de Casimir en utilisant la lumière. Par exemple, les plasmons présents dans des tôles peuvent être excités par la lumière, ce qui devrait effectivement modifier la force de Casimir. »

Plus d’information:
Yichi Zhang et al., Adaptation du champ magnétique à la force de Casimir, Physique naturelle (2024). est ce que je: 10.1038/s41567-024-02521-0

Informations sur les magazines :
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La NASA regarde la planète rouge s’illuminer lors d’une tempête solaire épique

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La NASA regarde la planète rouge s’illuminer lors d’une tempête solaire épique

Une récente tempête solaire intense a fourni des informations précieuses sur l’exposition aux radiations sur Mars, ce qui est essentiel pour les futures missions des astronautes. Les particules à haute énergie ont provoqué des perturbations visuelles sur les rovers et orbiteurs martiens, tandis que le rover MAVEN de la NASA a capturé les aurores résultantes. Source de l’image : NASA/Université du Colorado/LASP

En plus de produire une aurore époustouflante, une récente tempête intense a fourni plus de détails sur la quantité de rayonnement que les futurs astronautes pourraient rencontrer sur la planète rouge.

NASALes rovers et orbiteurs X12 ont observé des éruptions solaires et de grandes éjections de masse coronale Éruption solaire Frappé Mars Le 20 mai. Cet événement a démontré des doses potentielles de rayonnement aux astronautes et provoqué des perturbations visuelles dans les équipements martiens. Les données de ces observations aideront à planifier la radioprotection et les futures missions, y compris la prochaine mission ESCAPADE.

De violentes tempêtes sur Mars

Depuis que le Soleil est entré plus tôt cette année dans une période d’activité maximale appelée maximum solaire, les scientifiques de Mars s’attendent à des tempêtes solaires épiques. Au cours du mois dernier, les rovers et orbiteurs martiens de la NASA ont fourni aux chercheurs des sièges aux premières loges pour une série d’éruptions solaires et d’éjections de masse coronale qui ont atteint Mars et, dans certains cas, ont provoqué des aurores martiennes.

Cette richesse scientifique a fourni une opportunité sans précédent d’étudier comment de tels événements se produisent dans l’espace lointain, ainsi que l’exposition aux radiations à laquelle les premiers astronautes auraient été exposés sur Mars.

La plus grande s’est produite le 20 mai avec une éruption solaire estimée plus tard à X12 – les éruptions solaires de classe X sont les plus puissantes de plusieurs types – sur la base des données du vaisseau spatial Solar Orbiter, une mission conjointe de l’Agence spatiale européenne (ESA).Agence spatiale européenne) et la NASA. L’éruption a envoyé des rayons X et des rayons gamma vers la planète rouge, tandis qu’une éjection de masse coronale ultérieure a libéré des particules chargées. Les rayons X et gamma émis par l’éruption se déplacent en premier à la vitesse de la lumière, tandis que les particules chargées sont légèrement en retard, atteignant Mars en quelques dizaines de minutes seulement.

Une tempête solaire frappe le rover Curiosity de la NASA sur Mars

Les taches dans cette scène ont été causées par des particules chargées provenant d’une tempête solaire frappant une caméra à bord du vaisseau spatial Curiosity Mars de la NASA. Curiosity utilise ses caméras de navigation pour tenter de capturer des images de poussière et de rafales de vent, comme celles présentées ici. Source de l’image : NASA/JPL-Caltech

Exposition aux radiations sur Mars

L’évolution de la météo spatiale a été suivie de près par les analystes du bureau d’analyse météorologique spatiale de la Lune à Mars du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, qui ont indiqué la possibilité d’arrivée de particules chargées après une éjection de masse coronale.

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Si les astronautes s’étaient tenus à côté du rover Curiosity Mars de la NASA à ce moment-là, ils auraient reçu une dose de rayonnement de 8 100 micrograys, soit l’équivalent de 30 radiographies pulmonaires. Même si elle n’a pas été fatale, il s’agit de la plus forte augmentation jamais mesurée par le détecteur d’évaluation des radiations de Curiosity, ou RadDepuis l’atterrissage du vaisseau spatial il y a 12 ans.

Tempête solaire NASA Curiosity Mars Rover

Le rover Curiosity Mars de la NASA a capturé des lignes et des points en noir et blanc à l’aide de l’une de ses caméras de navigation au moment même où les particules d’une tempête solaire atteignaient la surface de Mars. Ces artefacts optiques sont produits par des biomolécules entrant en collision avec le détecteur d’image de la caméra. Source de l’image : NASA/JPL-Caltech

Planification des futures missions

Les données RAD aideront les scientifiques à planifier le niveau le plus élevé d’exposition aux radiations que les astronautes pourraient rencontrer, qu’ils pourront utiliser dans le paysage martien à des fins de protection.

« Les pentes ou les tubes de lave offriraient une protection supplémentaire à l’astronaute contre un tel événement. En orbite autour de Mars ou dans l’espace lointain, le taux de dose est beaucoup plus important. » Je ne serais pas surpris si cette région active du Soleil continue d’exploser. , ce qui signifie davantage de tempêtes solaires sur Terre et sur Mars au cours des prochaines semaines.

Effets sur les rovers et orbiteurs martiens

Lors de l’événement du 20 mai, tellement d’énergie de la tempête a frappé la surface que les images en noir et blanc prises par les caméras de navigation de Curiosity dansaient avec de la « neige » – des traînées et des taches blanches causées par des particules chargées entrant en collision avec les caméras.

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De même, la caméra stellaire utilisée par l’orbiteur Mars Odyssey de la NASA en 2001 pour le guidage a été submergée par l’énergie des particules solaires et temporairement éteinte. (Odyssey a d’autres moyens de s’orienter et a récupéré la caméra en une heure.) Même après un bref passage dans la caméra, l’orbiteur a collecté des données vitales sur les rayons X, les rayons gamma et les particules chargées à l’aide de neutrons de haute énergie. Le détecteur.

Ce n’était pas la première expérience d’Odyssey avec une éruption solaire : en 2003, il a finalement été estimé que les particules solaires provenant d’une éruption solaire étaient le détecteur de rayonnement X45 frit d’Odyssey, conçu pour mesurer de tels événements.


La couleur violette dans cette animation montre les aurores sur la face nocturne de Mars, telles que détectées par l’instrument d’imagerie spectroscopique ultraviolette à bord de l’orbiteur MAVEN (Martian Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA. Plus le violet est brillant, plus il y a d’aurores. Lors de la capture d’ondes de particules énergétiques provenant d’une tempête solaire atteignant Mars, la séquence finit par s’arrêter lorsque la vague de particules plus énergétiques arrive et inonde l’instrument de bruit. MAVEN a pris ces images entre le 14 et le 20 mai 2024, alors que le vaisseau spatial était en orbite sous Mars, regardant la face nocturne de la planète (le pôle sud de Mars est visible à droite, en plein soleil). Source de l’image : NASA/Université du Colorado/LASP

Aurores boréales au-dessus de Mars

Bien au-dessus de Curiosity, NASA L’orbiteur MAVEN (Martian Atmosphere and Volatile Evolution). Un autre effet de l’activité solaire récente a été capturé : les aurores boréales rougeoyantes au-dessus de la planète. La manière dont ces aurores se produisent est différente de celles que nous observons sur Terre.

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Notre planète natale est protégée des particules chargées par un champ magnétique puissant, qui limite généralement les aurores dans les régions proches des pôles. (Le maximum solaire est la raison des récentes aurores observées aussi loin au sud que l’Alabama.) Mars a perdu son champ magnétique généré en interne dans un passé ancien, il n’y a donc aucune protection contre le barrage de particules énergétiques. Lorsque des particules chargées entrent en collision avec l’atmosphère martienne, elles créent des aurores qui engloutissent la planète entière.

Lors d’événements solaires, le Soleil libère une large gamme de particules énergétiques. Seules les personnes les plus actives peuvent atteindre la surface à mesurer par RAD. Les particules légèrement moins énergétiques, celles qui provoquent les aurores, sont détectées par l’instrument de particules énergétiques solaires de MAVEN.

Les scientifiques peuvent utiliser les données de cet instrument pour reconstituer une chronologie minute par minute de l’endroit où les particules solaires hurlent, détaillant précisément comment l’événement s’est déroulé.

« Il s’agit du plus grand événement de particules solaires jamais vu par MAVEN », a déclaré Christina Lee, responsable de la météorologie spatiale de MAVEN, de l’Institut MAVEN. Université de Californie, BerkeleyLaboratoire de sciences spatiales. « Il y a eu plusieurs événements solaires au cours des dernières semaines, nous avons donc vu des vagues après vagues de particules frapper Mars. »

Un nouveau vaisseau spatial vers Mars

Les données du vaisseau spatial de la NASA ne seront pas seulement utiles aux futures missions interplanétaires vers la planète rouge. Il contribue à une multitude d’informations collectées par les autres missions héliophysiques de l’agence, notamment Voyager, Parker Solar Probe et la prochaine sonde. aventure Mission (Évasion, Accélération Plasma, Explorateurs Dynamiques).

Prévus pour un lancement fin 2024, les deux petits satellites d’ESCAPADE orbiteront autour de Mars et surveilleront la météo spatiale dans une double perspective unique et plus détaillée que celle que MAVEN peut actuellement mesurer seul.

En savoir plus sur les missions

Curiosity a été construit par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA (Laboratoire de propulsion à réaction), géré par le California Institute of Technology de Pasadena, en Californie. Le JPL dirige la mission au nom de la Direction des missions scientifiques de la NASA à Washington.

Le chercheur principal de MAVEN travaille au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) de l’Université du Colorado à Boulder. LASP est également responsable de la gestion des opérations scientifiques, de la sensibilisation du public et des communications. Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, gère la mission MAVEN. Lockheed Martin Space a construit le vaisseau spatial et est responsable des opérations de la mission. Le Jet Propulsion Laboratory (JPL), situé dans le sud de la Californie, fournit un support pour la navigation et les réseaux dans l’espace lointain. L’équipe MAVEN se prépare à célébrer le 10e anniversaire de l’arrivée du vaisseau spatial sur Mars en septembre 2024.

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