Исследователи из Научного космического центра Университета Нью-Гемпшира обнаружили, что «пороги торможения» в космосе более сложны, чем считалось ранее. И эти «пороги» могут замедлять спутники, которые находятся ближе к Земле.
Старт миссии Rocket Experiment for Neutral Upwelling 2 (RENU2) в Норвегии. © NASA
«В принципе, нам было известно, что эти спутники попадают на такие «пороги», которые можно сравнить с «лежачими полицейскими», которые замедляют их движение и заставляют терять высоту», - говорит Марк Лессард, физик из Университета Нью-Гемпшира. - «Но в рамках этой миссии мы смогли решить часть загадки о том, почему это происходит, обнаружив, что эти «пороги» гораздо более сложны и структурированы».
В исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research Letters, ученые сообщают о своих наблюдениях во время миссии Rocket Experiment for Neutral Upwelling 2 (RENU2). Они обнаружили, что один из видов полярного сияния на больших высотах, по крайней мере, частично вызывает смещение воздушных карманов высоко в атмосферу, где они могут оказывать тормозящее усилие на проходящие спутники. Это можно сравнить с автомобилем, попадающим в порыв сильного встречного ветра. Эти северные сияния, наблюдаемые обсерваторией Кьелла Хенриксона в Норвегии, не состояли из типичных полос света, которые можно наблюдать на небе в высоких широтах. Они называются Poleward Moving Auroral Forms (PMAF), то есть «движущиеся полярные аэрозольные формы» и являются более слабыми, более удаленными и менее энергетически насыщенными.
Ученые уже давно подозревали, что сияния могут вызывать эффекты торможения, которые воздействуют на спутники на малых высотах. Когда спутники пролетают через полярное сияние, они сталкиваются с «порогом торможения», вызванным нагревом термосферы на очень больших высотах. Но поскольку они встречаются на таких больших высотах, подобные полярные сияния с более низкой энергией переносят большую часть своей энергии в тонкую атмосферу на высоту 250-400 километров и производят более сложные эффекты, чем обычное полярное сияние, которое происходит на высоте менее 100 километров.
«Спутники не проходят «пороги» мягко, а движутся через воздушные карманы или воздушные пузырьки, подобно процессу в лавовой лампе», - говорит Лессард.
Когда в рамках ранних космических программ на орбиту были выведены первые спутники, ученые заметили снижение их высот в периоды, когда солнце было активным. Проблема возникает, когда дополнительная тормозная сила замедляет спутники, которые находятся ближе к Земле. Не имея топлива, чтобы восстановить высоту, они в конечном итоге обречены на падение, обычно сгорая в земной атмосфере.
Но эти специальные спутники, которые находятся на низкой околоземной орбите, чрезвычайно важны: они фотографируют Землю и ее поверхность, чтобы предоставить актуальную информацию о мониторинге климата, сельском хозяйстве, городском планировании, оказании помощи при бедствиях и даже в военных целях.
0
