Томография давно используется в медицине. Теперь тот же принцип применили к атмосфере. Вместо пациента — термосфера. Вместо рентгена — 1200 спутников Starlink.
Учёные из Киотского университета проанализировали их орбиты и создали карту плотности верхней атмосферы. Это первый опыт такого рода.
Что такое термосфера и почему её почти не изучали
Термосфера — один из самых труднодоступных слоёв атмосферы. Он простирается от 100 до 1000 километров над Землёй. Именно здесь, на высоте нескольких сотен километров, атмосфера всё ещё достаточно плотна, чтобы тормозить спутники.
Проблема в том, что термосферу почти невозможно наблюдать напрямую. Она состоит из электрически нейтрального газа, который не влияет на радиоволны. В отличие от ионосферы, которую изучать просто — она отражает и искажает сигналы. А термосфера остаётся «тёмной зоной» для инструментов.
Как Starlink стал сканером
Японские исследователи использовали общедоступные данные о движении спутников Starlink. Эти данные — не секрет, их публикует сам SpaceX. Учёные взяли орбиты примерно 1200 аппаратов на высоте около 482 километров.
Идея простая. Когда спутник входит в более плотные слои атмосферы, он замедляется. Чем плотнее воздух, тем сильнее торможение. По изменениям орбиты можно восстановить карту плотности.
«Это междисциплинарное исследование на стыке космической науки и инженерии», — объясняет профессор Мамору Ямамото.
Что удалось увидеть
Команда создала двухмерную карту плотности термосферы на высоте около 500 километров. На ней видно, как плотность меняется в зависимости от широты и долготы. Это первый подобный томографический анализ атмосферы.
Данные совпали с наблюдениями спутников SWARM Европейского космического агентства. Это подтверждает — метод рабочий.
Зачем это нужно
Орбита Земли переполнена. Тысячи спутников и обломков космического мусора движутся на низких орбитах. Точное знание плотности атмосферы — это точные прогнозы движения. А точные прогнозы — это меньший риск столкновений.
Метод может работать в реальном времени. Это улучшит прогнозирование космической погоды и повысит безопасность спутниковых операций.
Как вы считаете, такие исследования оправдывают риски запуска тысяч спутников в космос? Или это создаёт новые проблемы? Делитесь мнением в комментариях.
Подробнее на Oceanolog.ru