Граница атмосферы тянется до Луны: новая миссия раскрывает тайну геокороны

Миссии космических агентств часто решают узконаправленные задачи, но каждая из них расширяет наше понимание Вселенной и помогает глубже взглянуть на собственную планету. В конце сентября стартовала новая миссия, посвящённая изучению одной из самых малоизученных частей атмосферы Земли. В течение нескольких лет обсерватория будет наблюдать за загадочной экзосферой, самой верхней границей нашей атмосферы.

Запуск состоялся на базе во Флориде. Геокоронная обсерватория Каррутерса отправилась в путь вместе с двумя другими аппаратами — зондом NASA IMAP и метеорологическим спутником NOAA SWFO-L1. Их маршрут ведёт к первой точке Лагранжа (L1) между Землёй и Солнцем. Именно оттуда новый аппарат будет следить за "светящимся ореолом", который проявляется исключительно в ультрафиолете и называется геокороной. Она начинается на высоте около 480 километров и тянется почти до середины пути к Луне.

Зачем наблюдать геокорону

Феномен был открыт ещё в XX веке. В 1972 году астронавты "Аполлона" доставили на Луну ультрафиолетовую камеру, созданную инженером и учёным Джорджем Каррутерсом. С её помощью впервые удалось увидеть свечение экзосферы.

"Полученные ею изображения геокороны были совершенно потрясающими", — отметил инженер Джордж Каррутерс.

Однако и тогда прибор не смог зафиксировать полное "дыхание" атмосферы. Понадобились десятилетия технологического прогресса, чтобы воплотить его мечту и создать аппарат, способный увидеть всю экзосферу целиком.

Современная камера в составе новой обсерватории работает с двумя сенсорами: один "смотрит" широко, охватывая всю экзосферу, другой фиксирует детали взаимодействия с солнечным ветром и нижними слоями атмосферы. Эти данные позволят лучше понять, каким образом Земля теряет водород — ключевой элемент воды.

Сравнение: старые и новые технологии

Советы шаг за шагом: как будет работать миссия

1. Доставка аппарата в точку L1, расположенную на 1,6 млн км ближе к Солнцу, чем Земля.

2. Тестирование и ввод в эксплуатацию оборудования.

3. Начало научных наблюдений в марте следующего года.

4. Первоначальный срок работы — 2 года, но при успехе возможное продление.

5. Анализ данных для изучения водородных потоков и взаимодействия атмосферы с солнечной активностью.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: недооценка утечки водорода из атмосферы.

• Последствие: упрощённые модели климата и ограниченное понимание эволюции планет.

• Альтернатива: использование обсерватории Каррутерса, оснащённой ультрафиолетовой системой для точных измерений.

А что если…

Если окажется, что Земля теряет больше водорода, чем считалось ранее, это изменит наши прогнозы о судьбе планетных атмосфер. Возможно, Венера и Марс потеряли воду именно так, и новые данные помогут уточнить вероятность существования "голубых планет" за пределами Солнечной системы.

Плюсы и минусы

FAQ

Как выбрать место для изучения экзосферы?
Лучше всего подходят точки Лагранжа: там аппарат может оставаться стабильно, не расходуя много топлива.

Сколько стоит подобная миссия?
Точные суммы не раскрываются, но речь идёт о сотнях миллионов долларов, учитывая разработку, запуск и эксплуатацию.

Что лучше для изучения атмосферы — спутники на орбите Земли или аппараты в L1?
Аппараты в L1 видят атмосферу целиком и фиксируют взаимодействие с солнечным ветром, тогда как спутники на орбите ограничены ближним полем.

Мифы и правда

• Миф: геокорона — это плотный газовый слой.

• Правда: она крайне разрежена и видна лишь в ультрафиолетовом диапазоне.

• Миф: водород уходит мгновенно.

• Правда: процесс растянут на миллиарды лет, но именно он влияет на эволюцию планет.

• Миф: наблюдения нужны только для науки.

• Правда: данные помогают предсказывать космическую погоду, что важно для спутниковой связи и навигации.

Три интересных факта

1. Геокорона простирается дальше орбиты Луны, хотя её невозможно увидеть глазом.

2. Водород в экзосфере может уходить в космос со скоростью до нескольких километров в секунду.

3. Камера Каррутерса — первая, которая даст "панорамный" снимок всей атмосферы Земли в ультрафиолете.

Исторический контекст

• 1972 год — миссия "Аполлон-16" устанавливает первую УФ-камеру на Луне.

• 1980-1990-е — развитие УФ-наблюдений с орбиты.

• 2020 год — смерть Джорджа Каррутерса, вдохновителя проекта.

• 2024 год — запуск обсерватории, названной в его честь.