Спутники Starlink помогли создать карту верхней атмосферы Земли
Ученые из Университета Киото разработали метод сканирования термосферы, используя данные спутников Starlink. Измеряя торможение аппаратов в разреженном газе, исследователи впервые составили широтно-долготную карту плотности атмосферы на высоте около 500 километров. Этот подход значительно улучшит прогнозирование движения космических объектов и повысит безопасность орбитальных полетов. Об этом сообщает сайт TechInsider.
Термосфера защищает Землю от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца, и температура в ее верхних слоях может достигать 1500°C и выше, хотя человек не ощущает этого тепла из-за разреженности воздуха. Изменения солнечной активности приводят к «раздуванию» и «сжатию» термосферы, что влияет на плотность среды и может вызывать торможение спутников.
С увеличением числа космических аппаратов и мусора требуется точный расчет их траекторий. Термосфера, находящаяся на высоте от 100 до 1000 км, состоит из нейтрального газа и изучается сложнее, чем ионосфера. Плотность термосферы создает аэродинамическое сопротивление, что приводит к изменению орбит спутников.
Группа ученых из Университета Киото применила метод томографии, используемый в медицинской визуализации, для изучения верхних слоев атмосферы. В исследовании использовались данные около 1200 спутников Starlink на высоте примерно 482 километра. Измеряя торможение аппаратов и изменения их орбит, физики оценили плотность окружающего газа, что позволило создать двухмерное изображение распределения термосферы. Полученные данные совпали с независимыми наблюдениями европейской миссии SWARM. Работа опубликована в журнале Earth Planets and Space.
Соавтор исследования Мамору Ямамото отметил важность междисциплинарного подхода: «Это исследование на стыке космической науки и инженерии требует более глубокого диалога между исследователями».
Практическая польза и безопасность орбит
Новое исследование продолжает предыдущую работу, где плотность газа оценивалась по высоте и времени. Теперь ученые смогли представить географическую структуру термосферы.
Значение работы сложно переоценить. Знание реальной плотности атмосферы необходимо для защиты аппаратов от столкновений и старых фрагментов ракет. В будущем метод позволит отслеживать состояние термосферы в реальном времени, что повысит предсказуемость космической метеорологии и надежность эксплуатации спутников на низких орбитах.
