Важливі новини щодня — додайте «Експерт» в улюблені джерела Google

Вчені використали приблизно 1200 супутників Starlink як величезну мережу датчиків для дослідження верхніх шарів атмосфери. За змінами їхніх орбіт вдалося скласти нову карту щільності термосфери на висоті близько 482 кілометрів над Землею.

Дослідження провели науковці з Кіотського університету. Його результати опублікували в журналі Earth, Planets, and Space.

Термосфера простягається приблизно від 100 до 1000 кілометрів над поверхнею Землі. Спостерігати за нею складно, особливо за нейтральним газом, який становить понад 99% верхньої атмосфери в цьому регіоні.

Навіть на висоті сотень кілометрів простір не є абсолютно порожнім. Там залишаються розріджені частинки атмосфери, з якими постійно стикаються супутники на низьких навколоземних орбітах.

Ці зіткнення створюють слабкий опір. Через нього космічні апарати поступово втрачають орбітальну енергію, а їхні швидкість і висота змінюються.

Саме цей ефект вчені вирішили використати для дослідження термосфери. Вони проаналізували загальнодоступні дані про орбіти приблизно 1200 супутників Starlink і простежили, як атмосферний опір впливав на їхній рух.

Після цього дослідники застосували томографію — математичний метод реконструкції, який використовують, зокрема, для створення медичних зображень.

У результаті вдалося отримати двовимірну карту щільності атмосфери за широтою та довготою. Раніше вимірювання з окремих космічних апаратів переважно показували стан термосфери лише вздовж траєкторії конкретного супутника.

Велике угруповання Starlink дало змогу подивитися на значно ширшу територію одночасно. Фактично супутники зв’язку перетворилися на розгалужену мережу рухомих атмосферних датчиків.

Отримані результати значною мірою збіглися з вимірюваннями супутників SWARM Європейського космічного агентства, що стало незалежною перевіркою нового методу.

Точні дані про щільність термосфери мають практичне значення. Сонячна активність нагріває та розширює верхні шари атмосфери, а під час геомагнітних бур щільність газу на висотах польоту супутників може швидко змінюватися.

Через це змінюються й орбіти космічних апаратів. Точніше картографування термосфери може допомогти прогнозувати їхній рух, планувати маневри, відстежувати космічне сміття та розраховувати входження об’єктів в атмосферу.

У майбутньому дослідники розраховують відстежувати зміни щільності термосфери майже в реальному часі. Це також може покращити прогнози космічної погоди та допомогти операторам супутників швидше реагувати на наслідки сонячних бур.