Американцы спасут свои спутники за счет ионосферы
Статья
Американские военные уже давно вынашивают планы по спасению сотен своих спутников, находящихся на низких околоземных орбитах. Эта идея очень заманчива, но подразумевает весьма кардинальное вмешательство в экологию верхних слоев атмосферы Земли, что может иметь весьма неприятные и "долгоиграющие" последствия в виде нарушения стабильной работы гражданских и военных телекоммуникаций, а также помех сигналам системы глобального позиционирования GPS.
Пентагон обеспокоен, в частности, угрозами для своих спутников со стороны высотных ядерных взрывов или чрезвычайно интенсивных солнечных бурь. В результате подобных катаклизмов околоземное пространство может заполняться заряженными частицами, несущими вред жизнедеятельности многих "сателлитов". Все это и вызвало к жизни план очистки, именуемый условно "лечением радиационного пояса" ("radiation belt remediation").
Собственно идея состоит в том, чтобы с орбитальных спутников направлять радиоволны очень низких частот (порядка 20 килогерц) на области, заполненные заряженными частицами. Взаимодействие между радиоволнами и частицами будет способствовать выпадению последних и поглощению их верхними слоями атмосферы, где они уже не могут причинять столь большой ущерб околоземным спутникам.
Однако анализ данной ситуации (отчет опубликован в журнале Annales Geophysicae (vol 24, p 2025)), проведенный группой специалистов под руководством Крэйга Роджера (Craig Rodger) из новозеландского Университета Отаго (University of Otago), показал, что быстрое выпадение частиц может весьма пагубно отразиться на электрических свойствах той части верхних слоев атмосферы, что именуют ионосферой, ну а это в свою очередь может прервать земные радиопередачи и препятствовать передаче сигналов GPS из космоса.
Дело в том, что в обычном своем состоянии ионосфера отражает радиоволны на частотах приблизительно до 30 мегагерц, что позволяет сигналам покрывать большие расстояния - как бы огибая Землю - добираться из одного пункта до другого, находящегося вне зоны прямой видимости. Однако ионосфера, наполненная заряженными частицами, вместо всего этого начала бы поглощать радиосигналы, что лишит землян дальней связи в высокочастотной зоне 3-30 мегагерц, активно используемой военными и гражданскими передатчиками. Эти частоты, в частности, очень важны для обеспечения бесперебойной работы международных авиалиний, а также включают коротковолновые зоны, отведенные операторам любительских радиостанций. Кроме того, как уже говорилось, Роджер прогнозирует ухудшение качества сигналов и точность работы очень важной для военных спутниковой системы глобального позиционирования (за счет все того же поглощения волн ионосферой). Поэтому выгоды от пентагоновского плана должны быть тщательно изучены на фоне возможных рисков...
Впрочем, если в случае естественного явления - солнечной бури - ущерб, наносимый спутникам, не так уж и велик, то заряженные частицы от ядерного взрыва действительно могут превратить "глаза военных" в бесполезные груды металлолома. "Если бы кто-нибудь взорвал там атомную бомбу, то вы бы, безусловно, так или иначе задействовали бы подобную систему, потому как выбор между потерей 250 спутников и недельным нарушением земных коммуникаций вполне очевиден", - считает Роджер.
Источник:
Pentagon's satellite-saving plan could backfire - New Scientist
Обсудить
Статьи по теме
Вспышка произошла приблизительно на 150 километров выше уровня океана над Мадагаскаром, при этом ее связь с грозами отрицается. "Я точно не знаю, что мы видели, - говорит Йоав Яир из израильского Открытого университета. - Я только знаю, что это не может оказаться ничем из того, что мы наблюдали ранее - это нечто экстраординарное".
Хозяйственная деятельность человека в космосе развернулась уже столь масштабно, что самое время научиться убирать за собой мусор, чтобы не превращать все околоземное пространство в подобие привокзального общественного туалета. Американская фирма разработала небольшое устройство, использующее для сведения старых спутников с орбиты электродинамический эффект.
Данные, накопленные прибором ASPERA-3, который установлен на борту автоматической межпланетной станции "Марс-Экспресс", позволяют дать ответ на вопрос, каким образом современный Марс стал настолько сухим. Ведь теперь ученым известно, что 3,8 миллиарда лет назад вода покрывала значительную часть марсианской поверхности, а ныне мы наблюдаем почти полностью "обезвоженную" Красную планету.
Ученые обнаружили новый тип молний - "гигантские струи" - которые "связывают" вершины облаков с ионизированным слоем атмосферы, называемым ионосферой. Изучение высотных вспышек, или так называемых переходных люминесцентных событий, которые теперь включают "гигантские струи", "синие струи", "эльфы" и "спрайты" (другие названия - "феи", "тролли" или даже "домовые"), все еще находится в зачаточном состоянии.
Озабоченность депутата Астраханкиной разделил начальник штаба - первый заместитель командующего Космическими войсками Владимир Поповкин. В ответ на ее обращение он признал, что при неаккуратном разогреве верхнего слоя атмосферы (ионосферы) вполне могут наступить катастрофические последствия планетарного характера.
Удалось с беспрецедентной точностью смоделировать и предсказать состояние атмосферы Солнца на пять дней вперед. Этот опыт будет положен в основу самых точных прогнозов магнитных бурь, представляющих опасность для нашей планеты и ее обитателей.
Новая теория претендует на объяснение того странного факта, что межпланетной станции "Вояджер-1", ставшей сравнительно недавно межзвездной, не удалось обнаружить предсказанного ранее "разогрева" аномальных космических лучей при проходе того участка, где солнечный ветер окончательно "гасится" взаимодействием с межзвездным веществом.
Повышенная солнечная активность на самом деле только сыграла на руку нашим космическим посланцам: бури на Солнце привели к тому, что на борту МКС уровень радиации заметно снизился.
Глубинные слои солнечной атмосферы могут служить источником информации, позволяющей оценивать скорость солнечного ветра - то есть непрерывного потока плазмы солнечного происхождения, который заполняет собой всю Солнечную систему.
Для того, чтобы ловить и забрасывать на более высокие орбиты спутники, американские инженеры планируют применять "рыболовный линь" длиной 100 километров. Эта привязь, которой вначале предстоит пройти ряд наземных испытаний, в будущем поможет значительно снизить расход ракетного топлива, используя в своих целях всего лишь солнечную энергию и геомагнитное поле.
Институт передовых концепций NASA объявил о начале первой фазы отбора предложений по развитию исследований космоса. Выступая посредником между космическим агентством и людьми, готовыми предложить революционные концепции, которые могли бы кардинальным образом изменить подход NASA к космическим исследованиям, сотрудники института выбрали 12 проектов, претендующих на то, чтобы значительно расширить границы изученного космоса.
Разработчики NASA упорно трудятся над тем, чтобы найти защиту от всепроникающей космической радиации, которая угрожает здоровью и самой жизни астронавтов, отправляющихся в длительные экспедиции на Луну и Марс. При этом некоторые ученые рассматривают самые экзотические варианты, призванные надежно защитить экипаж.
Онкологи из США и Германии успешно завершили клинические испытания экспериментального метода радиационной терапии рака груди, в основе которого лежит уничтожение опухолевых клеток микроволновым излучением.
Новые данные, полученные с межпланетной космической лаборатории "Марс Одиссей", находящейся в настоящее время на марсианской орбите, подтверждают подозрения ученых по поводу радиации на Марсе: она столь интенсивна, что это неизбежно подвергнет опасности жизни астронавтов, посланных для исследования Красной планеты.
Согласно новому исследованию, гамма-всплески могут случаться в основном лишь в небольших бесформенных галактиках, которые испытывают серьезный недостаток в химических элементах тяжелее водорода и гелия.
Солнечная система в процессе своего движения в составе галактического диска периодически переходит то в "верхнюю" его часть, то в "нижнюю" и таким образом время от времени подвергается более высоким дозам опасного космического излучения.
Американские исследователи считают, что случаи массовой гибели живых существ на Земле можно объяснить, если использовать информацию о мощнейших звездных взрывах, получивших наименование гамма-всплесков. Удалось составить возможный сценарий подобного армагеддона.
Ученым удалось получить новые сведения об источниках питания юпитерианских полярных сияний - то есть самых захватывающих и обширных "аврорах" всей нашей Солнечной системы. Тщательный мониторинг за состоянием атмосферы гигантской планеты, проводимый специалистами NASA с помощью космической рентгеновской обсерватории "Чандра", позволил обнаружить присутствие заряженных частиц, врезающихся в атмосферу над полюсами газового гиганта.
Мощнейшие магнитные бури на Солнце послужили причиной истончения озонового слоя в арктических широтах. Эффект оказался подобен всем известному "эффекту домино" (когда одна упавшая костяшка вызывает падение всех остальных), и начался он в октябре-ноябре 2003 года, когда Солнце испустило рекордное количество заряженных частиц, устремившихся к Земле. Уровень солнечной радиации тогда превысил все мыслимые пределы.
Солнечная система в своем движении через космическое пространство может регулярно сталкиваться с чрезвычайно разреженными скоплениями экзотических элементарных частиц, сохранившимися со времен раннего детства Вселенной. Об этом свидетельствуют вычисления швейцарских физиков.
Мысль о том, что живые микробы на Венере могли бы сохраниться и даже размножиться в обширном облачном покрове этой планеты, кажется более чем спорной. Однако некоторые ученые все-таки продолжают развивать подобные теории, они уверены, что некоторые разновидности микроорганизмов, однажды возникнув (или будучи занесены с другой планеты какими-нибудь небесными телами), могли бы найти убежище от смертельной ультрафиолетовой радиации в молекулярных кольцах серы.
Феномен фосфоресцирующих серебристых облаков, за последние годы необычайно "расплодившихся" по всему миру, вскоре будет изучен новым специализированным космическим аппаратом NASA. В будущем эти облака хотят использовать как "зонтик" для Земли и обратить процессы глобального потепления вспять.
Разработана новая модель колебаний напряженности земного магнитного поля, основанная на записях в бортовых журналах старых парусников. Наблюдаемое ныне ослабление магнитного поля - явление кратковременное и может предшествовать смене земных магнитных полюсов.
Новое свидетельство того, что события в далеком космосе могут самым непосредственным образом отражаться на погоде и климате Земли, было получено британскими метеорологами. Отныне придется учитывать космическое излучение при моделировании климатических условий в прошлом и будущем.
Микроорганизмы могут передвигаться по космосу на частицах пыли, "толкаемых" лучами Солнца. Вероятность того, что некоторые из них попадут на какую-нибудь подобную Земле планету, весьма высока. Аналогично, подобный процесс может объяснить, откуда на Земле изначально появилась жизнь. Если "механизм выброса" обычен среди других планетных систем, пригодных для жизни, то такая "цепная реакция" может заселить весь галактический диск в течение нескольких миллиардов лет. В этом случае вообще маловероятно, что жизнь зародилась именно на Земле.
Солнце в настоящее время активно как никогда. Такого с ним не случалось на протяжении по крайней мере последних 1150 лет. Этот вывод был сделан на основе реконструкции числа солнечных пятен финскими и немецкими учеными. Солнце бушует. За прошлую неделю появление гигантских протуберанцев на нашей звезде привело к мощнейшим выбросам в космос заряженных частиц, послужило причиной небывалых магнитных бурь на Земле, выводящих из строя спутники, телекоммуникационные устройства и причиняющих вред здоровью людей.
Американский эксперт по электротехнике предложил для бактерий такой способ совершения космических "круизов", при котором они могут не только перелетать с планеты на планету в границах одной Солнечной системы, но и перемещаться между различными звездными системами.
Геофизики, возможно, раскрыли одну из самых больших тайн Солнечной системы. Они смогли ответить на вопрос, почему магнитные поля Урана и Нептуна так сильно отличаются от магнитосфер других планет. Полученные результаты способны подсказать и новый способ дистанционного исследования внутренней структуры и состава планет с помощью измерения их магнитных полей.
Выдающийся британский ученый считает, что в настоящее время шансы близкого всемирного апокалипсиса стремительно возросли и составляют примерно 50 на 50. Впрочем, как-то сомнительно, что этот довольно пессимистический взгляд на окружающую нас действительность станет основой для букмекерских ставок.
Благодаря ажиотажу в американских средствах массовой информации, связанному с успешной реализацией программы "роверов"-марсоходов, и громким патриотическим заявлениям президента Буша, обещавшего "вернуться на Луну" и послать пилотируемую экспедицию на Марс, у некоторых американцев (особенно у тех, кто имеет техническое образование) проснулся искренний интерес к истории космических исследований середины двадцатого века. Подчас они открывают для себя такие неведомые страницы, что не могут скрыть изумления.
Новости по теме
