Le d'énormes explosions qui ont frappé la méga-fusée Starship t détruit par SpaceX l'année dernière a également laissé l'un des plus grands « trous » jamais découverts dans l'ionosphère, une fine couche d'air dans la haute atmosphère. Les résultats d'une recherche ont montré que le trou s'étendait sur des milliers de kilomètres et durait près d'une heure. 1.

Yury Yasyukevich, co-auteur de l'étude et physicien de l'atmosphère à l'Institut de physique solaire-terrestre d'Irkoutsk, en Russie, affirme que l'ampleur de la perturbation a surpris son équipe : "Cela signifie que nous ne comprenons pas les processus dans l'atmosphère." Il ajoute que de tels phénomènes ont des implications futures véhicules autonomes cela peut nécessiter une navigation par satellite précise. Les résultats ont été annoncés le 26 aoûtLettres de recherche géophysiquepublié.

Fusée record

Le 18 novembre de l'année dernière, SpaceX a lancé sa fusée Starship - la fusée la plus grande et la plus puissante jamais construite - depuis un site de lancement à Boca Chica, au Texas. Le premier étage du Starship est conçu pour retourner à la surface en toute sécurité et être réutilisé, mais il a explosé peu de temps après s'être séparé de l'étage supérieur, à environ 90 kilomètres (55 miles) au-dessus du golfe du Mexique. Quelques minutes plus tard, le mécanisme d'autodestruction de l'étage supérieur a déclenché une deuxième explosion à environ 150 kilomètres d'altitude.

Yasyukevich et ses collaborateurs étaient curieux de savoir comment de telles explosions massives pourraient affecter l'ionosphère, une couche de l'atmosphère qui s'étend d'environ 50 à 1 000 kilomètres au-dessus du niveau de la mer, où le rayonnement solaire peut priver certaines molécules d'air de leurs électrons. Le résultat est qu'un petit pourcentage de la masse de l'ionosphère est constitué d'électrons et d'ions chargés positivement, tandis que le reste des molécules d'air reste neutre. Le rapport exact entre les molécules ionisées et les molécules neutres varie en fonction de facteurs tels que l'altitude et la latitude.

Ce rapport influence la vitesse à laquelle les ondes radio émises par les satellites de navigation mondiaux se propagent dans l'ionosphère. Les changements de rapport ont des effets différents sur différentes fréquences radio. Cela permet aux chercheurs de mesurer le taux d'ionisation en temps réel en comparant les vitesses des ondes radio à deux fréquences différentes, explique Yasyukevich.

Ces données sont utilisées depuis des décennies pour montrer comment des événements comme tremblement de terre Les essais souterrains d'armes nucléaires affectent l'ionosphère. Ces perturbations naturelles ou causées par l'homme peuvent neutraliser temporairement les effets du rayonnement solaire en recombinant les électrons et les ions en molécules neutres.

Neutralisation de l'air

L'équipe a examiné les données accessibles au public provenant de plus de 2 500 stations au sol en Amérique du Nord et dans les Caraïbes qui reçoivent des signaux de navigation par satellite. Ils ont découvert que les explosions du vaisseau spatial produisaient des ondes de choc se déplaçant plus rapidement que la vitesse du son, transformant l'ionosphère en une atmosphère neutre - un "trou" - pendant près d'une heure dans une région allant de la péninsule du Yucatán au Mexique jusqu'au sud-est des États-Unis. Les gaz d'échappement des fusées peuvent déclencher des réactions chimiques qui créent des trous temporaires dans l'ionosphère, même en l'absence d'explosion, mais dans ce cas, les ondes de choc elles-mêmes ont eu de loin l'effet le plus important, explique Yasyukevich.

«J'ai été impressionné par cette étude de cas», déclare Kosuke Heki, géophysicien à l'Université d'Hokkaido à Sapporo, au Japon, qui a été réviseur ouvert de l'article. Cependant, il pense que les effets chimiques du grand incendie sont la principale cause du trou.

Le trou n'était pas aussi grand que celui qui traversait ça Éruption volcanique aux Tonga début 2022 causé, dit Heki, mais il dépassait celui causé par le Impact historique d'une météorite près de Chelyabinsk, en Russie, a été provoquée en 2013 – la plus importante depuis un siècle.

Les perturbations ionosphériques peuvent affecter non seulement la navigation par satellite, mais aussi les communications Radioastronomie affecter. À mesure que les fréquences de lancement augmentent, ces effets pourraient devenir encore plus problématiques.