Starlink допоміг «побачити» невидиму атмосферу Землі: вчені зробили унікальну карту

Супутники Starlink виявилися корисними не лише для доступу до швидкісного інтернету. Вчені використали дані приблизно 1200 апаратів, щоб створити карту надзвичайно розрідженої атмосфери Землі на висоті близько 500 км, повідомляє Scince Daily.

Дослідники Кіотського університету застосували метод, який зазвичай асоціюють із медичною діагностикою, — томографію.

Результатом стала своєрідна двовимірна карта щільності верхніх шарів атмосфери Землі.

І це може мати практичне значення для майбутнього космічних польотів: орбіта навколо Землі стрімко заповнюється супутниками та космічним сміттям, а навіть надзвичайно розріджена атмосфера може впливати на рух апаратів.

Як Starlink допоміг «побачити» атмосферу

На висоті приблизно 500 км атмосфера Землі настільки розріджена, що безпосередньо вимірювати її характеристики досить складно.

Водночас газ там усе ще існує. І він створює аеродинамічний опір, який поступово уповільнює супутники та змушує їхні орбіти змінюватися.

Саме цим ефектом вирішили скористатися японські дослідники. Вони проаналізували відкриті дані про орбіти приблизно 1200 супутників Starlink, які перебували на висоті близько 482 км.

За тим, як поступово змінювалися їхні орбіти під впливом атмосферного опору, вчені змогли оцінити щільність газу навколо Землі.

Фактично супутники стали своєрідними датчиками, розподіленими по навколоземному простору.

Вчені створили карту атмосфери Землі

Підписуйтеся на наші соцмережі

Зібрані дані дозволили дослідникам створити двовимірну карту, яка показує, як щільність верхньої атмосфери змінюється залежно від географічного положення.

Йдеться про висоту приблизно 500 км над поверхнею Землі.

За словами дослідників, це перший подібний томографічний аналіз термосфери.

Особливість методу в тому, що вчені отримали можливість досліджувати не лише зміни атмосфери з часом або висотою, а й те, як вона відрізняється в різних районах планети.

Результати також добре узгодилися з даними супутників ESA Swarm, які незалежно вимірюють зміни щільності атмосфери під час руху орбітою.

Що таке термосфера

Верхня атмосфера Землі значно відрізняється від повітря, яким ми дихаємо.

Понад 99% верхньої атмосфери складається з електрично нейтрального газу, який формує термосферу.

Вона розташована приблизно на висоті від 100 до 1000 км над поверхнею планети.

Нижче та вище розташовані інші атмосферні області, а частина зарядженого газу формує іоносферу.

Іоносферу вченим відносно легко досліджувати, оскільки вона впливає на поширення радіохвиль. А ось нейтральний газ термосфери значно складніше вимірювати. Саме тому дані супутників Starlink виявилися настільки цінними.

Чому це важливо для супутників

На перший погляд може здатися, що атмосфера на висоті 500 км не здатна суттєво впливати на космічні апарати.

Але це не так. Навіть невелика кількість газу створює опір, який поступово змінює швидкість і траєкторію супутника.

Для одного апарата це може бути невеликою проблемою.

Але сьогодні навколо Землі перебувають тисячі супутників, а разом із ними — величезна кількість уламків космічного сміття.

Точніше розуміння щільності атмосфери дозволяє краще прогнозувати, як саме змінюватимуться орбіти супутників.

А це, своєю чергою, допомагає оцінювати ризик небезпечних зближень та зіткнень.

Starlink може допомогти зробити космос безпечнішим

Дослідники вважають, що їхній метод у майбутньому може використовуватися для отримання майже оперативних даних про стан атмосфери навколо супутників.

Це особливо актуально в умовах, коли навколоземний простір стає дедалі більш завантаженим.

Супутникові угруповання на кшталт Starlink продовжують розширюватися, а разом із кількістю апаратів зростає і складність управління орбітами.

Чим точніше оператори знають, як атмосфера впливає на рух супутників, тим краще вони можуть прогнозувати їхні траєкторії.

Це може допомогти зменшити ризик зіткнень як між самими супутниками, так і між супутниками та космічним сміттям.