Глобальная геокосмическая научная программа (GGS) разработана для значительного улучшения понимания потока энергии, массы и импульса в солнечно-земной среде с особым акцентом на геокосмос. GGS имеет свою собственную основную научную цель: [1]
а) Измерение потока массы, импульса и энергии и их временной изменчивости во всей системе солнечный ветер-магнитосфера-ионосфера, которая включает в себя геокосмическую среду;
б) Улучшить понимание плазменных процессов, управляющих коллективным поведением различных компонентов геопространства, и проследить их причинно-следственные связи в системе;
в) Оценить важность для земной среды изменений в поступлении энергии в атмосферу, вызванных процессами геокосмической плазмы. [1]
Ранние космические зонды, такие как серии спутников Explorer и IMP, а также более поздние ISEE (International Sun Earth Explorers), Dynamics Explorer и AMPTE (Active Magnetospheric Particle Tracer Explorer) проводили локальные исследования этих регионов, но без глобального акцента GGS. Геокосмос определяется как околоземное космическое пространство и охватывает регионы по направлению к Солнцу, где гелиосфера нарушается магнитным полем Земли. [1]
Глобальная программа геокосмической науки является вкладом США в научную инициативу ISTP. Она была разработана для решения задачи детального понимания глобальных особенностей геокосмической системы путем интеграции ряда ключевых элементов в ее планировании. Во-первых, получение скоординированных и одновременных данных с космических аппаратов, размещенных на ключевых орбитах, которые позволяют синергически выбранным бортовым приборам одновременно производить выборку основных регионов геопространства, где энергия и импульс переносятся и хранятся. Этими ключевыми регионами являются восходящая межпланетная среда (WIND), геомагнитный хвост (GEOTAIL, предоставленный Японией), полярные регионы (POLAR) и экваториальная магнитосфера (экваториальная наука, первоначально охватываемая космическим аппаратом EQUATOR). [1]
Wind — это стабилизированный вращением космический аппарат, запущенный с помощью ракеты Delta II 1 ноября 1994 года. После нескольких витков через магнитосферу Wind был помещен на орбиту Лиссажу вокруг точки Лагранжа L1 — более чем на 200 Re выше Земли — в начале 2004 года для наблюдения за невозмущенным солнечным ветром, который вот-вот столкнется с магнитосферой Земли. Позже Wind был выведен на гало-орбиту вокруг L1 в 2020 году. [2]
Спутник Polar , запущенный 24 февраля 1996 года, находится на сильно эллиптической орбите с наклоном 86 градусов и периодом около 17,5 часов. В составе флота Sun-Earth Connections Polar отвечает за многоволновую съемку полярного сияния, измерение входа плазмы в полярную магнитосферу и геомагнитный хвост, потока плазмы в ионосферу и из нее, а также осаждения энергии частиц в ионосфере и верхней атмосфере. Polar был запущен для наблюдения за полярной магнитосферой и, поскольку его орбита прецессировала со временем, наблюдал за экваториальной внутренней магнитосферой и теперь движется к расширенной кампании в южном полушарии. [3]
