НАСА запускает два спутника для изучения ионосферы
Американское космическое агентство НАСА чаще всего публикует новости и планы, имеющие отношение к изучению других планет и иных объектов Солнечной системы. Также астрономы активно исследуют дальний космос, включая наиболее удаленные от Земли объекты. Но для человечества важным является знание и о ближнем космосе. Речь идет об области пространства, которая находится на расстоянии в 60–1000 км от поверхности нашей планеты, то есть — об ионосфере.
НАСА собирается запустить сразу два спутника, которые и будут исследовать этот регион. Уже в этом месяце агентство запустит систему GOLD (Global-Scale Observations of the Limb and Disk), а еще через некоторое время — космический зонд по изучению ионосферы Ionospheric Connection Explorer (ICON). Специалистов, в первую очередь, интересуют процессы, происходящие при взаимодействии внешнего слоя атмосферы Земли и с внешним пространством.
Эти данные астрономы (да и не только они) уже давно желают получить. Системы, о которых идет речь выше, помогут узнать побольше о ближнем космосе, предоставив нужную информацию. В принципе, речь идет больше об ионосфере Земли, чем о космосе, и, в общем, ученые и собираются исследовать ионосферу. Полученные данные помогут понять, насколько сильно влияет Солнце на состояние ионосферы и нижних слоев атмосферы Земли.
Так выглядит система GOLD
Как говорит нам Википедия, ионосфера, в общем значении — это слой атмосферы планеты, который сильно ионизирован из-за облучения космическими лучами. У Земли ионосфера — это верхняя часть атмосферы. У нашей планеты ионосфера состоит из смеси газа нейтральных атомов и молекул. В основном, это азот N2 и кислород О2. Также один из компонентов ионосферы Земли — квазинейтральная плазма. Ионизация атмосферы становится существенной уже на расстоянии 60 километров от поверхности.
«Мы действительно хотим изучить эффекты от влияния излучения Солнца на Земле, равно, как и другие эффекты. Ионосфера — чрезвычайно динамичный регион», — говорит Сара Джонс, один из участников команды проекта GOLD. Сам аппарат не превышает по размеру микроволновки, а размещаться он будет на борту гораздо более крупного космического аппарата — коммерческого спутника SES-14. Стоимость всей миссии GOLD оценивается в $55 млн.
Сейчас спутник уже доставлен на Куру, космодром во Французской Гвиане. Запущен он будет 25 января при помощи ракеты-носителя Ariane 5. По достижению геостационарной орбиты, спутник начнет перемещаться на более высокую геостационарную стабильную орбиту на расстоянии около 35 000 км от поверхности Земли. Отсюда аппарат начнет наблюдение за Западным полушарием планеты. Основной научный инструмент GOLD — ультрафиолетовый спектрограф. Благодаря ему можно будет узнать температуру, плотность и структуру ионосферы в каждый конкретный момент наблюдения. Включаться спектрограф будет каждые 30 минут, так что динамика ионосферы будет изучаться максимально полно.
В настоящее время ученым достаточно сложно предсказать поведение ионосферы, поэтому и планируется запуск в космос такого научного инструмента.
Изменения ионосферы — не просто вопрос чисто академической науки. От состояния ионосферы зависит передача радиоволн на Земле. Порой конфигурация этой области пространства значительно меняется, что влияет на радиоволны. Понимание динамики ионосферы позволит улучить коммуникационные системы кораблей и самолетов, да и не только их.
Что касается ICON, то этот аппарат будет обследовать феномены, обнаруженные в ионосфере GOLD. Благодаря работе обоих аппаратов ученые НАСА планируют уже к 2020 году получить детальную картину состояния ионосферы и прогнозировать ее динамику. На борту ICON будут работать интерферометр и другие научные инструменты. ICON также будет работать на околоземной орбите Земли, на расстоянии около 560 км от ее поверхности. Система из двух космических аппаратов — отличная возможность составить детальную картину поведения ионосферы под влиянием внешних (Солнце) и внутренних (погодные условия и т.п.) факторов.
