Űrvilág
Űrvilág űrkutatási hírportál (http://www.urvilag.hu)

 

Potyautas légkörkutató műszer
(Rovat: Űridőjárás, Időjárás és előrejelzése - 2018.04.17 07:15.)

A NASA legújabb légkörkutató műszere egy távközlési műholdon kapott helyet. Geostacionárius pályáról vizsgálhatja az ionoszférát és a semleges felsőlégkört.

Amint arról korábban beszámoltunk, január végén Kourouból Ariane–5 rakétával pályára állították a SES–14 távközlési műholdat. Ennek a fedélzetén helyezték el a NASA megbízásából készült GOLD (Global-Scale Observations of the Limb and Disk) műszert. A GOLD a Föld légkörének legfelső rétegeiről, az ionoszféráról és a termoszféráról a távoli ultraibolya tartományban gyűjt adatokat. A GOLD felbocsátása két újdonsággal is szolgált. Egyrészt ez volt az első alkalom, amikor a NASA műszere egy kereskedelmi műholdon kapott helyet. Másrészt a NASA kutatói most először tudják tanulmányozni órás időfelbontással a Föld légkörének legfelső rétegeit, vagyis a szó szoros értelmében a légkör és a világűr határát.


Az Ariane–5 rakéta 2018. január 25-i startja. (Kép: Arianespace)

A január 25-i startot követően 28-án rövid időre bekapcsolták a GOLD-ot, hogy meggyőződjenek működőképességéről. Jelenleg a műhold úton van végleges geostacionárius pozíciója (47,5° nyugati hosszúság) felé.

A University of Central Florida 37 kg tömegű GOLD műszere 51 × 55 × 69 cm nagyságú, a távoli ibolyántúli tartományban működő képalkotó spektrográf, amelyik a Föld teljes korongjáról készít ibolyántúli képeket, amilyennek bolygónk a geostacionárius pályáról látszik. A felvételek minden korábbi, hasonló célú vizsgálatban alkalmazottnál gyakrabban, 30 percenként készülnek. A felvételek alapján a kutatók meghatározzák a felsőlégkör hőmérsékletét és a különböző részecskék (elsősorban az atomos oxigén és a molekuláris nitrogén) gyakoriságát, feltérképezve ezen paraméterek változását a Föld nyugati félgömbje fölött. A helyzetet tovább bonyolítja, hogy a felsőlégkörben nemcsak az említett semleges részekék vannak jelen, hanem az ionoszférát alkotó töltött részecskék is. A semleges légkör és az ionoszféra között folytonos a kölcsönhatás, ennek vizsgálata, követése a GOLD két évesre tervezett küldetésének legfontosabb feladata.


Fantáziarajz a Föld körül keringő SES–14 műholdról, amelyen a GOLD műszert elhelyezték. (Kép: NASA Goddard's Conceptual Image Lab / Chris Meaney)

A kutatók a légkör vizsgált tartományában heves változásokra számítanak, mert a réteg a földfelszíni időjárás jelenségeire és a világűrből érkező hatásokra egyaránt reagál. Emiatt akár egy óra alatt drasztikus változások következhetnek be. A troposzféra heves jelenségei, például a hurrikánok és cunamik hullámokat keltenek, amelyek felfelé haladva elérik a felsőlégkört és megzavarják az ottani szélrendszereket. Az űrből viszont a napkitörések nyomán nagyenergiájú részecskék viharai érik el a határréteget, a részecskék hordozta elektromos és mágneses tér ugyancsak zavarokat okozhat bolygónk kozmikus környezetében. Az alulról és felülről érkező hatások kölcsönhatása megnehezíti az ionoszféra változásainak előrejelzését. A rétegben lejátszódó jelenségek vizsgálata azért fontos, mert az alacsony Föld körüli pályán keringő műholdak magában az ionoszférában mozognak. A navigációs műholdak jelei keresztülhaladnak az ionoszférán, ahol változásokat szenvedhetnek el. Hatással van az ionoszféra állapota a műholdakkal való kommunikációra is, a hirtelen változások miatt akár kimaradások is felléphetnek a rádiókapcsolatban. A GOLD vizsgálatai nyomán pontosabb modellek lesznek készíthetők, illetve pontosabban előrejelezhetővé válnak a különféle űridőjárási jelenségek.


A Föld légkörének legfontosabb rétegeit (troposzféra, sztratoszféra, mezoszféra, termoszféra, valamint az ábrán nem szereplő exoszféra) a hőmérsékleti profil, vagyis a légkör hőmérsékletének magasságfüggése alapján különítjük el. Fizikailag másképp (a töltött részecskék jelenléte alapján) definiáljuk az ionoszférát, így az egy tág magasságtartományban együtt létezik a semleges légkör hőmérsékleti alapon definiált rétegeivel. A légkör legalacsonyabb rétegei ballonokra és kutatórakétákra szerelt műszerekkel, a felsőbb rétegek műholdas mérésekkel vizsgálhatók. A NASA két legújabb légkörkutató űreszköze a most pályára állított GOLD műszer, illetve a várhatóan még idén alacsony Föld körüli pályára kerülő ICON műhold. (Kép: NASA, ICON és GOLD infografika)

A GOLD egyike volt annak a 42 javaslatnak, amelyeket a különböző kutatóintézetek 2011 szeptemberében nyújtottak be a NASA-hoz. A NASA 2013 áprilisában jelentette be, hogy a javaslatok közül a GOLD műszer, illetve az ICON műhold tervét kívánja megvalósítani, eredetileg 2017-re tervezett indításokkal. A GOLD-ra (mivel nem önálló műholdról, hanem más műholdra kerülő műszerről van szó) 55 millió dollár költségkeretet irányoztak elő. A műszer kétcsatornás, távoli UV tartományban dolgozó képalkotó spektrográfját a Coloradói Egyetem (Boulder) Légkör- és Űrfizikai Laboratóriumában építették.

Látványos NASA videó a GOLD küldetésről, az ionoszféráról és kutatásának jelentőségéről. (Forrás: NASA’s Goddard Space Flight Center / Joy Ng)

Teljes verzióMinden jog fenntartva - urvilag.hu 2002-2024