Спутники Starlink помогли ученым составить карту плотности верхних слоев атмосферы

На этой высоте атмосфера почти не ощутима. Но она все равно тормозит спутники и создаёт риск столкновений на орбите. Команда из Университета Киото под руководством Мамору Ямамото решила измерить эту среду не по косвенному пути: они оценили, как атмосфера тормозит движение аппаратов.

Чем плотнее воздух в конкретной точке орбиты, тем сильнее он сопротивляется полету. Из-за этого спутник быстрее теряет высоту. Учёные взяли открытые данные об орбитах почти 1200 аппаратов Starlink на высоте 482 километра. По скорости снижения каждого из них они вычислили плотность воздуха вокруг.

Затем исследователи применили томографию. Обычно этот метод используют в медицине для снимков внутренних органов. В больнице томограф собирает множество проекций тела с разных сторон, а потом складывает их в объёмное изображение. Здесь роль проекций сыграли данные торможения тысяч спутников на разных широтах и долготах. Команда сложила эти данные и получила двумерную карту плотности атмосферы на высоте около 500 километров. Это первая карта такого типа.

Что такое Starlink и как работает спутниковый интернет от Илона Маска

Учёные решили проверить точность своего метода. Они сравнили новую карту с данными спутников SWARM Европейского космического агентства. Эти аппараты измеряют плотность атмосферы прямо по ходу движения. Результаты совпали.

Эта работа продолжает более раннее исследование той же группы. Раньше они брали данные орбит аппаратов Starlink и восстанавливали изменения плотности атмосферы во времени и по высоте. Новая работа добавила недостающее измерение: распределение плотности по широте и долготе.

Плотность верхней атмосферы влияет на потерю высоты спутниками. Она определяет точность предсказания их положения. Если специалисты хорошо знают плотность воздуха вокруг аппарата, они надежнее прогнозируют его орбиту. Это помогает избегать столкновений с другими спутниками или космическим мусором. Авторы исследования отмечают перспективы своего метода. В будущем он сможет работать почти в реальном времени. Если подключить его к системам прогноза космической погоды, космические операции станут безопаснее.

Иллюстрация SpaceX