Супутники Starlink використали для картографування термосфери

Апарати, що забезпечують інтернет-зв'язок, можуть виконувати додаткову наукову функцію. Група вчених із Кіотського університету використала дані приблизно 1200 супутників Starlink для складання карти термосфери — складної для спостереження області верхньої атмосфери. Результати опубліковано в журналі Earth, Planets, and Space.

Термосфера простягається від 100 до 1000 кілометрів над Землею. Понад 99 відсотків її об'єму складає електрично нейтральний газ, тоді як заряджені частинки іоносфери становлять менше відсотка. Через це вивчати термосферу безпосередньо важко: нейтральні частинки майже не впливають на радіосигнали, тому доводиться покладатися на моделі або вимірювання вздовж окремих траєкторій.

Підхід японських дослідників полягає в іншому. Супутники на низькій навколоземній орбіті, навіть на висоті сотень кілометрів, відчувають опір від розріджених частинок атмосфери. Це поступово знижує їх швидкість і висоту. Вчені розрахували ці зміни, використовуючи публічні дані про орбіти — ефемериди, а потім застосували томографічний метод, схожий на той, що використовують для медичних знімків. Це дозволило оцінити, як щільність атмосфери змінюється за широтою та довготою.

У результаті отримано двовимірну карту розподілу щільності на висоті приблизно 482 кілометри. Більшість попередніх спостережень давали дані лише вздовж одного маршруту супутника, що обмежувало огляд. Новий метод забезпечує ширшу картину, а його результати збіглися з вимірюваннями супутників SWARM Європейського космічного агентства, що підтверджує точність реконструкції.

Практичне значення роботи — у можливості точніше прогнозувати орбіти космічних апаратів і запобігати зіткненням. Геомагнітні бурі можуть швидко збільшувати щільність атмосфери на висотах супутників, що ускладнює прогнозування. У перспективі такі карти дозволять відстежувати стан термосфери майже в реальному часі, що покращить прогнози космічної погоди та допоможе операторам ефективніше реагувати на сонячні бурі.