Які шари до космосуЯкі шари до космосу

0 Comment

“Супутник-дідусь” ERS-2 впаде у середу на Землю. Він першим розповів про танення льодовиків

ERS-2 був передовою платформою спостереження, коли його запустили у 1995 році.

Він поступово знижувався після завершення роботи у 2011 році і тепер у середу зробить неконтрольоване занурення в атмосферу.

Європейська космічна агенція (ESA) стверджує, що більша частина двотонного супутника згорить під час падіння.

Цілком можливо, що деякі міцніші частини витримають інтенсивне нагрівання, яке виникає під час польоту скрізь атмосферу, але ймовірність того, що ці уламки влучать у населений пункт та завдадуть шкоди, невелика.

Вони можуть приземлитися практично у будь-якій точці світу. Але оскільки більша частина поверхні Землі вкрита океаном, будь-яке космічне сміття, швидше за все, потоне у морі.

“Жоден з елементів супутника, які можуть потрапити в атмосферу (і досягти поверхні Землі), не є радіоактивним або токсичним”, – сказав Мірко Албані з відділу ESA, який відповідає за наземне спостереження за Землею.

Температура поверхні моря: сучасний моніторинг клімат завдячує програмі ERS

У 1990-х роках агенція запустила два майже ідентичні супутники дистанційного зондування Землі (ERS). Це були найдосконаліші спостерігачі за планетою свого часу з набором інструментів для відстеження змін на землі, в океанах і повітрі.

Супутники спостерігали за повенями, вимірювали температуру поверхні континенту та океану, відстежували рух льодовиків і фіксували вигин землі під час землетрусів.

А ERS-2, крім усього цього, дав нову можливість оцінити захисний озоновий шар Землі.

Цю пару супутників називають “прабатьками спостереження за Землею в Європі”.

“З точки зору технологій, ви можете провести пряму лінію від ERS до європейських супутників Copernicus/Sentinel, які сьогодні спостерігають за планетою. ERS – це те, з чого все почалося”, – каже BBC доктор Ральф Корді, менеджер Airbus зі спостереження за Землею.

Доктор Рут Моттрам – дослідник льодовиків із Данського метеорологічного інституту. Вона згадує революцію, яку ERS зробила в її галузі.

“Коли я була студенткою університету у 1990-х роках, нам казали, що крижані покриви дуже холодні та стабільні, і вони не зміняться суттєво. Знадобляться десятиліття, перш ніж ми побачимо будь-які зміни, яких ми очікували внаслідок змін клімату. А ERS показав, що це неправда, і що великі зміни вже відбуваються”.

Німецька компанія Dornier (нині Airbus) керувала монтажем супутників ERS

Першим із дуету додому повертається ERS-2.

Спочатку він обертався навколо Землі на висоті 780 км, але у 2011 році інженери використали його останні запаси палива, щоб знизити його висоту до 570 км. Очікувалося, що верхні шари атмосфери затягнуть космічний корабель і знищать його приблизно через 15 років.

Цей прогноз справдиться в середу вдень за Гринвічем.

Коли і де саме, важко сказати. Багато що залежатиме від щільності верхніх шарів атмосфери, на які впливає сонячна активність.

Можна з упевненістю сказати, що входження в атмосферу відбудеться між 82 градусами північної та південної широти, адже це була орбіта супутника навколо Землі.

Експерти ESA з космічного сміття підрахували, що незначна частина ERS-2 долетить на поверхні Землі.

Австралійська трекінгова компанія HEO стежить за спуском ERS-2

Серед цих фрагментів можуть бути внутрішні панелі та деякі металеві частини, як-от паливні та компенсаторні баки.

Деталь, що має найбільшу ймовірність пройти крізь атмосферу, – це антена для радіолокаційної системи з синтезованою апертурою, яку побудували у Великій Британії. Вона створена з вуглецевого волокна, яке витримує високі температури.

Коли запускали ERS-2, правила щодо запобігання утворенню космічного сміття були набагато м’якшими. Повернення резервного космічного корабля протягом 25 років після закінчення експлуатації вважали прийнятним.

У новій хартії ESA Zero Debris рекомендують, щоб період утилізації не перевищував п’яти років. Майбутні супутники агенції запускатимуть з необхідним паливом і здатністю швидко сходити з орбіти.

Причина очевидна: з такою кількістю супутників, які зараз запускають на орбіту, ризик зіткнень зростає.

Знизити ERS-1 інженерам не вдалося, звʼязок із супутником перервався. Він все ще може перебувати на висоті понад 700 км над Землею. Щоб він впав з такої висоти природним чином, може знадобитися 100 років.

Розлом Хейворда в Каліфорнії: ERS першим зробив радіолокаційну інтерферометрію та картографування руху гірських порід

Американська компанія SpaceX, яка керує більшістю функціональних супутників, що перебувають зараз на орбіті (їх понад 5400), нещодавно оголосила, що виведе з ладу 100. Ці супутники мають несправності, які “можуть збільшити ймовірність втрати звʼязку з ними в майбутньому”.

Компанія хоче знищити ці космічні кораблі до того, як будь-які проблеми ускладнять це завдання.

Минулого тижня Secure World Foundation, група захисту екологічного використання космосу, і LeoLabs, американська компанія, яка відстежує космічне сміття, заявили, що терміново потрібно прибрати зайве орбітальне обладнання.

“Накопичення масивних покинутих об’єктів на низькій навколоземній орбіті не припиняється; 28% таких об’єктів залишається на орбіті з початку століття”, – йдеться в заяві екологів.

“Ці скупчення сміття становлять небезпеку для тисяч нових супутників, які живлять глобальну космічну економіку”.

Вчені розповіли, де закінчується Земля та починається космос

Як зазначають вчені, місце, де закінчується і починається кожен шар атмосфери, визначають чотири ключові характеристики: зміна температури, хімічний склад, щільність та рух газів.

Коли альпіністи підіймаються на Еверест, вони зазвичай беруть із собою кисневі балони. Вони потрібні, тому що чим ближче ви наближаєтеся до краю земної атмосфери, тим менше кисню там доступно, пише Live Science.

Це лише один приклад того, наскільки мінлива атмосфера Землі. Цей приклад також демонструє елементний склад її шарів, від тропосфери, поблизу рівня моря, до екзосфери, в її найвіддаленіших областях.

За даними Національної метеорологічної служби місце, де закінчується та починається кожен шар земної атмосфери, визначають чотири ключові характеристики: зміна температури, хімічний склад, щільність та рух газів.

Де закінчується земна атмосфера та починається космос

За даними NASA, кожен із шарів атмосфери грає свою роль у захисті всіх видів життя на Землі, наприклад, блокує смертельно небезпечне космічне випромінювання.

У міру віддалення від Землі атмосфера стає менш щільною. Також змінюється її склад. Легші атоми й молекули починають переважати, тоді як важкі молекули залишаються ближче до Землі.

Як зазначає фізик Катріна Боссерт з Університету штату Аризона, коли ви підіймаєтеся в атмосферу, тиск чи вага атмосфери над вами швидко слабшає. Попри те, що пасажирські літаки мають герметичні салони, швидкі зміни висоти можуть вплинути на тонку євстахієву трубу в пасажирів, що з’єднує вухо з носом та горлом. Ось чому людям закладає вуха під час зльоту. Зрештою, повітря стає занадто розрідженим, щоб звичайні літаки взагалі могли літати. До того ж такі літальні апарати не можуть створювати достатньої підіймальної сили.

Область, яку вчені визначили як кінець атмосфери та початок космосу, називається лінія Кармана, названа на честь Теодора фон Кармана, американського фізика угорського походження, який у 1957 році став першою людиною, яка спробувала визначити кордон між Землею та космічним простором.

Ця лінія, враховуючи, що вона позначає кордон між Землею та космосом, не лише вказує, де є межі можливостей літаків. Вона також має вирішальне значення для вчених та інженерів для з’ясування того, як утримувати космічні кораблі та супутники на орбіті навколо Землі.

Лінія Кармана — це приблизна область, що позначає висоту, вище за яку супутники зможуть обертатися навколо Землі, не згоряючи й не падаючи з орбіти, перш ніж здійснять оборот навколо Землі хоча б один раз. Лінія Кармана знаходиться на висоті 100 км над рівнем моря.

Різні фактори, такі як розмір і форма супутника, відіграють роль у визначенні того, який опір повітря він відчуватиме і, отже, його здатність успішно обертатися навколо Землі.

Зазвичай супутники, що знаходяться на низькій навколоземній орбіті через кілька років, падають з орбіти через гальмування верхніх шарів атмосфери Землі, що поступово уповільнюють орбітальну швидкість. Низька навколоземна орбіта — класифікація, яка, як правило, присвоюється супутникам на висоті менше ніж 2000 км, але іноді на висоті до 160 км над Землею.

Однак це не означає, що атмосферу Землі неможливо виявити за межами 1000 км.

“Атмосфера не може просто так взяти й зникнути, як тільки ви потрапите в область, де обертаються супутники. До того, як ознаки земної атмосфери зникнуть, пройдуть тисячі та тисячі кілометрів. Зовнішні атоми земної атмосфери, атоми водню, з яких складається її геокорона” (найвіддаленіша область атмосфери), можуть простягатися навіть за межі Місяця”, — підсумували вчені.

  • Читайте нас у:
  • Читайте у Telegram
  • Читайте у Facebook
  • Читайте у Twitter
  • Теги:
  • космос
  • земля
  • повітря
  • атмосфера
  • лінія Кармана
  • супутники
  • Поширити:
  • відправити у Telegram
  • поділитись у Facebook
  • твітнути
  • відправити у Viber
  • відправити у Whatsapp
  • відправити у Messenger