Учені знайшли несподіване застосування супутникам Starlink. Апаратам, створеним для роздачі інтернету, тепер вдалося допомогти дослідникам зазирнути в одну з найменш вивчених частин атмосфери Землі — термосферу, яка лежить на межі космосу.
Дослідники з Кіотського університету проаналізували орбітальні зміни приблизно 1 200 супутників Starlink і на основі цих даних створили першу у своєму роді томографічну карту верхньої атмосфери на висоті близько 482 км над Землею. Результати роботи опубліковані в журналі Earth, Planets, and Space.
На таких висотах простір здається майже порожнім, але там усе ще залишаються поодинокі частинки газу. Коли супутник стикається з ними, виникає слабкий аеродинамічний опір — так званий атмосферний дрейф. Через нього апарат поступово втрачає швидкість і дуже повільно знижується.
Цей ефект особливо посилюється під час активності Сонця. Геомагнітні бурі нагрівають верхню атмосферу, вона розширюється, а щільність газу на орбітальних висотах зростає. Для операторів супутників це серйозна проблема: складніше точно передбачати орбіти, планувати маневри та уникати зіткнень із космічним сміттям.
Саме тому знання про щільність термосфери є надзвичайно важливими. Однак безпосередньо вимірювати її дуже складно. На відміну від іоносфери, яку можна досліджувати за впливом на радіосигнали, нейтральний газ термосфери майже не залишає помітних слідів.
Японська команда підійшла до задачі нестандартно: вони використали супутники Starlink як величезну мережу рухомих атмосферних датчиків. За відкритими орбітальними даними вчені обчислили, наскільки кожен апарат втрачав орбітальну енергію через опір атмосфери. Потім за допомогою методу томографії, який застосовують і в медичній візуалізації, відновили розподіл щільності газу в різних районах планети.
Раніше більшість вимірювань давали інформацію лише вздовж траєкторії окремого супутника — ніби вивчати цілу країну, рухаючись лише однією дорогою. Тепер дослідники отримали значно ширшу картину: двовимірну карту змін щільності за широтою та довготою.
Результати добре збіглися з незалежними вимірюваннями супутників SWARM Європейського космічного агентства, що підтвердило надійність нового підходу. Науковці вважають, що в майбутньому подібна система може працювати майже в реальному часі. Це допоможе точніше прогнозувати космічну погоду, передбачати зміни орбіт супутників і швидше реагувати на наслідки сонячних бур.
Таким чином, супутники Starlink можуть стати не лише інструментом глобального інтернету, а й новим способом спостереження за атмосферою Землі там, де вона вже майже переходить у відкритий космос.