The огромни експлозии, които удариха мега ракетата Starship t, унищожен от SpaceX миналата година, също остави една от най-големите „дупки“, откривани някога в йоносферата, тънък слой въздух в горната атмосфера. Резултат от изследване показа, че дупката се простира на хиляди километри и продължава почти час 1.

Юрий Ясюкевич, съавтор на изследването и атмосферен физик в Института по слънчево-земна физика в Иркутск, Русия, казва, че мащабът на смущението е изненадал неговия екип: „Това означава, че не разбираме процесите в атмосферата.“ Той добавя, че подобни явления имат бъдещи последици автономни превозни средства може да изисква прецизна сателитна навигация. Резултатите бяха обявени на 26 августПисма за геофизични изследванияпубликувани.

Рекордна ракета

На 18 ноември миналата година SpaceX изстреля своята ракета Starship - най-голямата и най-мощната ракета, създавана някога - от стартова площадка в Бока Чика, Тексас. Първата степен на Starship е проектирана да се върне безопасно на повърхността и да бъде използвана повторно, но експлодира малко след като се отдели от горната степен, на около 90 километра (55 мили) над Мексиканския залив. Минути по-късно механизмът за самоунищожение на горната степен задейства втора експлозия на надморска височина от около 150 километра.

Ясюкевич и неговите сътрудници бяха любопитни как такива масивни експлозии могат да повлияят на йоносферата, слой от атмосферата, който се простира от около 50 до 1000 километра над морското равнище, където радиацията от слънцето може да лиши някои въздушни молекули от техните електрони. Резултатът е, че малък процент от масата на йоносферата се състои от електрони и положително заредени йони, докато останалите въздушни молекули остават неутрални. Точното съотношение на йонизирани към неутрални молекули варира в зависимост от фактори като надморска височина и географска ширина.

Това съотношение влияе върху скоростта, с която радиовълните, излъчвани от глобалните навигационни спътници, се разпространяват в йоносферата. Промените в съотношението имат различен ефект върху различните радиочестоти. Това позволява на изследователите да измерват степента на йонизация в реално време чрез сравняване на скоростите на радиовълните на две различни честоти, обяснява Ясюкевич.

Тези данни се използват от десетилетия, за да покажат как изглеждат събитията земетресение подземните тестове на ядрени оръжия засягат йоносферата. Тези естествени и причинени от човека смущения могат временно да неутрализират ефектите от слънчевата радиация чрез рекомбиниране на електрони и йони в неутрални молекули.

Неутрализиране на въздуха

Екипът проучи публично достъпни данни от повече от 2500 наземни станции в Северна Америка и Карибите, които получават сателитни навигационни сигнали. Те откриха, че експлозиите на Starship произвеждат ударни вълни, движещи се по-бързо от скоростта на звука, превръщайки йоносферата в неутрална атмосфера - "дупка" - за близо час в регион от полуостров Юкатан в Мексико до югоизточните щати. Ракетните изгорели газове могат да предизвикат химически реакции, които създават временни дупки в йоносферата дори при липса на експлозия, но в този случай самите ударни вълни имат далеч по-голям ефект, обяснява Ясюкевич.

„Бях впечатлен от този казус“, казва Косуке Хеки, геофизик от университета Хокайдо в Сапоро, Япония, който служи като открит рецензент на статията. Въпреки това той вярва, че химическите ефекти от големия пожар са основната причина за дупката.

Дупката не беше толкова голяма, колкото тази през нея Изригване на вулкан в Тонга в началото на 2022 г причинено, казва Хеки, но надхвърли това, причинено от исторически удар на метеорит близо до Челябинск, Русия, е предизвикана през 2013 г. – най-голямата от един век.

Йоносферните смущения могат да засегнат не само сателитната навигация, но и комуникациите Радиоастрономия засягат. Тъй като честотата на стартиране се увеличава, тези ефекти могат да станат по-голям проблем.