Сателитите Старлинк се превърнаха в скенер за най-горния слой на атмосферата

Нощ на учените 2026 · онлайн

Дигитални ресурси

Всички ресурси
Броеве за четене онлайнСпецброеве за изкуствения интелект и за атома, брой 200 на „Българска наука“ и вестник „Homo Sciens“.Разгледай броевете 17 нови филма за български учениОт Стамен Григоров и бактерията на киселото мляко до генетика Дончо Костов.Гледай видеата 30 години „Мария Склодовска-Кюри“ на една картаВсички проекти по програмата от 1996 до 2026 г. – и кой с кого работи.Отвори картата Архив от минали НощиФилми, лекции и броеве от Нощите на учените 2019–2023.Към архива

 

Околоземното пространство изглежда празно, но на височина около 500 километра все още има достатъчно частици от атмосферата, за да забавят сателитите. Този съвсем разреден въздух всъщност е важен: ако плътността му бъде изчислена неточно, прогнозата за орбитата на космически апарат или отломка също се измества. Ново изследване показва, че самото движение на голяма група сателити Старлинк може да се използва като своеобразен скенер на горната атмосфера.

Мамору Ямамото от Университета в Киото използва публично достъпни орбитални данни за приблизително 1200 сателита Старлинк, летящи на височина 482 километра. От малките промени в техните траектории той възстановява двумерна карта на плътността на термосферата по географска ширина и дължина.
Термосферата се простира приблизително между 100 и 1000 километра над земната повърхност. Името ѝ идва от високата кинетична температура на редките частици, но човек не би усетил тази среда като гореща, защото молекулите са изключително малко. Повече от 99% от веществото там е електрически неутрален газ. Йонизираната част — йоносферата — е под 1%, но се наблюдава по-лесно, защото влияе върху разпространението на радиовълните.

Неутралната термосфера е по-трудна за картографиране. Един от начините е да се измери съпротивлението, което тя оказва на движещ се сателит. Макар ефектът да е слаб, с времето той намалява височината на орбитата. Ако движението на апарата е известно достатъчно точно, от това орбитално затихване може да се направи обратна сметка за плътността на газа.

Тук се намесва томографията. Думата е позната от медицинските скенери, които събират множество измервания от различни посоки и възстановяват вътрешна картина на тялото. В новото изследване „лъчите“ са траекториите на сателитите. Всеки апарат дава информация за съпротивлението по своя път, а събраните наблюдения позволяват да се възстанови хоризонталната структура на атмосферата на една височина.

За изчисленията са използвани публикувани от SpaceX ефемериди — данни за положението и скоростта на сателитите. Авторът оценява плътността около всеки апарат и я представя чрез сферични хармоници, математически инструмент за описание на величини върху кълбо. Получава се моментна карта на разпределението на неутралния газ около цялата Земя, а не само поредица от измервания по отделни орбити.

Картата е сравнена с данни от мисията Swarm на Европейската космическа агенция. Трите сателита Swarm са създадени основно за изследване на магнитното поле на Земята, но орбиталното им движение позволява да се оценява и атмосферното съпротивление. Според екипа моделът от Старлинк възпроизвежда основните пространствени изменения, наблюдавани от Swarm. Това е важна независима проверка, макар да не означава, че методът вече е готов да замени специализираните измервания.

Практическата стойност е свързана с бързо растящия трафик в ниска околоземна орбита. Плътността на термосферата се променя според слънчевата активност, геомагнитните бури, местното време и височината. При по-плътна атмосфера сателитите и отломките губят височина по-бързо. Дори малка грешка, натрупана във времето, затруднява предвиждането на близки преминавания и планирането на маневри за избягване на сблъсък.

Големите сателитни съзвездия обикновено се обсъждат като източник на нови рискове — повече обекти, повече възможни сблъсъци и смущения за астрономическите наблюдения. Този подход показва и обратната страна: ако орбиталните данни са достъпни и достатъчно точни, многото сателити могат да действат като разпределена научна мрежа, като не е добавян нов датчик; информацията се извлича от начина, по който околната среда вече влияе на апаратите.

Изследването е обозначено като начален доклад. Анализирана е моментна двумерна картина около 500 километра, а не пълна триизмерна и непрекъсната прогноза. Орбиталното движение зависи и от други фактори, включително маневри, ориентация и модела на самия сателит. Затова авторът вижда следващата стъпка в по-близки до реално време оценки и в съчетаване на метода с други наблюдения.

Идеята е ценна именно защото превръща ежедневната експлоатационна информация в научно измерване. Ако точността и скоростта бъдат подобрени, подобни карти могат едновременно да помогнат на физиката на горната атмосфера, прогнозите за космическо време и безопасността на орбитите. Сателитите не просто преминават през термосферата — техните траектории носят запис на невидимата среда, през която летят.

 

Източници

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 
Годишен абонамент
ВИЖ ПОВЕЧЕ
  • Безкрайно знание - списание, видеа, аудио, книги и т.н.
  • Достъп от всякъде
  • Социална мрежа за знание с хора като вас.

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Powered by  GDPR Cookie Compliance (opens in a new tab)
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.