|
Новая миссия по обнаружению невидимого ореола Земли
|
|
|
|
Новая миссия НАСА сделает снимки невидимого "ореола" Земли, слабого света, испускаемого самым внешним слоем атмосферы нашей планеты, экзосферой, который трансформируется и изменяется в ответ на воздействие солнца. Понимание физики экзосферы является ключевым шагом к прогнозированию опасных условий в околоземном космическом пространстве, необходимым для защиты астронавтов Artemis, путешествующих по этому региону на пути к Луне или во время будущих полетов на Марс. Геокоронная обсерватория Carruthers запустится из Космического центра Кеннеди НАСА во Флориде не ранее вторника, 23 сентября.
|
|
|
|
В начале 1970-х годов ученые могли только догадываться о том, как далеко простирается атмосфера Земли в космос. Загадка была связана с экзосферой, самым внешним слоем нашей атмосферы, который начинается примерно на высоте 300 миль. Теоретики представляли его как облако атомов водорода — самого легкого из существующих элементов, — которое поднялось так высоко, что атомы активно улетучивались в космос.
|
|
|
|
Но экзосфера проявляется только в слабом "ореоле" ультрафиолетового излучения, известном как геокорона. Ученый-новатор и инженер доктор Джордж Каррутерс поставил перед собой задачу увидеть ее. После запуска нескольких прототипов на испытательных ракетах он разработал ультрафиолетовую камеру, готовую к полету в космос в один конец.
|
|
|
|
В апреле 1972 года астронавты "Аполлона-16" установили камеру Каррутерса на лунной возвышенности Декарта, и человечество впервые увидело геокорону Земли. Полученные снимки были настолько же потрясающими, как и то, чего на них не было.
|
|
|
|
|
|
|
"Камера находилась на Луне недостаточно далеко, чтобы охватить все поле зрения", - сказала Лара Уолдроп, главный исследователь Геокоронной обсерватории Каррутерса. "И это было действительно шокирующе — то, что это легкое, пушистое облако водорода вокруг Земли может простираться так далеко от поверхности". Уолдроп возглавляет миссию из Иллинойского университета в Урбане-Шампейне, где Джордж Каррутерс был выпускником.
|
|
Наша планета предстает в новом свете
|
|
|
|
Сегодня считается, что экзосфера простирается по меньшей мере на половину расстояния до Луны. Но причины для изучения выходят за рамки любопытства к ее размерам.
|
|
|
|
Когда солнечные извержения достигают Земли, они сначала поражают экзосферу, запуская цепочку реакций, которые иногда приводят к опасным бурям космической погоды. Понимание реакции экзосферы важно для прогнозирования и смягчения последствий этих бурь. Кроме того, водород — один из атомарных строительных блоков воды, или H2O, — улетучивается через экзосферу. Картографирование этого процесса высвобождения прольет свет на то, почему Земля сохраняет воду, в то время как другие планеты - нет, и поможет нам найти экзопланеты или планеты за пределами нашей Солнечной системы, которые могли бы делать то же самое.
|
|
|
|
Геокоронная обсерватория НАСА имени Каррутерса, названная в честь Джорджа Каррутерса, предназначена для создания первых непрерывных видеосъемок экзосферы Земли, раскрывающих ее всю протяженность и внутреннюю динамику.
|
|
|
|
"У нас никогда раньше не было миссии, которая была бы посвящена наблюдениям за экзосферой", - сказал Алекс Глосер, научный сотрудник миссии Carruthers в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. "Это действительно захватывающе, что мы впервые проведем такие измерения".
|
|
Путешествие в L1
|
|
|
|
Космический аппарат Carruthers весом 531 килограмм и размером примерно с двухместный диван будет запущен на борту ракеты SpaceX Falcon 9 вместе с космическим аппаратом НАСА IMAP (Межзвездный картографический и ускорительный зонд) и спутником космической погоды SWFO-L1 (Space Weather Follow On—Lagrange 1) Национального управления океанических и атмосферных исследований.
|
|
|
|
После запуска все три миссии отправятся в четырехмесячный полет к точке Лагранжа 1 (L1), которая находится примерно на 1 миллион миль ближе к Солнцу, чем Земля. После месячного периода научных исследований, в марте 2026 года начнется двухлетний научный этап Каррутерса.
|
|
|
|
С орбиты L1, расположенной примерно в четыре раза дальше, чем Луна, Каррутерс получит полное представление об экзосфере с помощью двух ультрафиолетовых камер: камеры ближнего и дальнего обзора.
|
|
|
|
"Тепловизор ближнего поля позволяет вам увеличить изображение очень близко, чтобы увидеть, как меняется экзосфера вблизи планеты", - сказал Глосер. "Широкоугольный тепловизор позволяет вам увидеть весь объем экзосферы и то, как она меняется вдали от поверхности Земли".
|
|
|
|
Два тепловизора будут совместно отображать атомы водорода по мере их перемещения через экзосферу и, в конечном счете, в космос. Но то, что мы узнаем о спасении от атмосферных воздействий на нашей родной планете, применимо далеко за ее пределами.
|
|
|
|
"Понимание того, как это работает на Земле, в значительной степени улучшит наше понимание экзопланет и того, как быстро они могут лишиться атмосферы", - сказал Уолдроп.
|
|
|
|
Изучая физику Земли, единственной известной нам планеты, на которой существует жизнь, Геокоронная обсерватория Каррутерса может помочь нам понять, что искать в других частях Вселенной.
|
|
|
|
Источник
|
