Conform Descopera: Sateliții Starlink, noi detectivi atmosferici

Sateliții Starlink, proiectați inițial pentru a oferi conexiuni de internet la nivel global, s-au dovedit a fi un instrument neașteptat pentru oamenii de știință. Cercetătorii de la Universitatea din Kyoto au folosit modificările orbitale a aproximativ 1.200 dintre acești sateliți pentru a cartografia o regiune a atmosferei terestre, cunoscută sub numele de termosferă. Această zonă, aflată la marginea spațiului cosmic, este rarefiată și extrem de dificil de observat.

Oamenii de știință au observat interferențe neobișnuite în semnalele transmise între sateliții Starlink, la o altitudine de aproximativ 500 de kilometri. Aceste anomalii au condus la descoperirea unui strat atmosferic anterior necunoscut, caracterizat printr-o structură densă de particule încărcate electric. În plus, analiza a permis crearea primei hărți tomografice de acest fel, oferind detalii despre tiparele de densitate atmosferică la altitudinea de 482 de kilometri. Studiul a fost publicat în revista Earth, Planets, and Space.

nn

O perspectivă nouă asupra termosferei

Termosfera, situată între 100 și 1.000 de kilometri deasupra Pământului, este o regiune complexă. Deși pare un vid pentru vehiculele spațiale, aceasta conține urme fine de atmosferă. Coliziunile cu particulele răzlețe din această zonă generează o frecare care, în timp, reduce viteza și altitudinea sateliților. Acest efect se intensifică în perioadele de activitate solară crescută, când atmosfera superioară se încălzește și se extinde.

Furtunile geomagnetice pot crește brusc densitatea aerului, modificând orbitele preconizate ale sateliților și complicând manevrele de evitare a coliziunilor. Datorită faptului că peste 99% din termosferă este formată din gaz neutru din punct de vedere electric, spre deosebire de ionosferă, care conține particule încărcate detectabile prin semnale radio, studierea sa a fost întotdeauna o provocare. Echipa din Kyoto a transformat efectiv constelația Starlink într-o rețea globală de senzori atmosferici mobili.

nn

Un rol secundar revoluționar

Folosind date orbitale publice, cercetătorii au calculat pierderile de energie ale sateliților cauzate de frecare. Aplicând tehnici tomografice, similare celor utilizate în imagistica medicală, au reușit să estimeze variațiile de densitate atmosferică. Această metodă inovatoare oferă avantaje semnificative, permițând crearea de hărți bidimensionale, spre deosebire de măsurătorile anterioare, limitate la traseul unui singur satelit. Noua tehnică oferă o imagine de ansamblu pe coordonate de latitudine și longitudine, oferind o perspectivă mult mai completă.

Rezultatele obținute de echipa din Kyoto s-au dovedit a fi în mare măsură consistente cu datele colectate de sateliții SWARM ai Agenției Spațiale Europene. Se anticipează că versiunile viitoare ale acestui sistem de monitorizare ar putea oferi informații despre densitatea termosferei în timp real. Acest lucru ar îmbunătăți prognozele meteorologice spațiale și ar contribui la urmărirea mai eficientă a deșeurilor orbitale. Abordarea multidisciplinară, care combină știința spațială cu ingineria, promite să redefinească managementul riscurilor și siguranța misiunilor orbitale în contextul furtunilor solare.

Sursa: Descopera