Космический челнок Discovery на стартовой площадке. Изображение предоставлено NASA. Нажмите, чтобы увеличить.
Новое исследование, частично финансируемое Военно-морской исследовательской лабораторией и Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), сообщает о том, что выхлоп космического челнока может создать высокогорные облака над Антарктидой всего через несколько дней после запуска, предоставляя ценную информацию о глобальных транспортных процессах в нижняя термосфера [мчс1]. Это же исследование также обнаружило, что выпускной шлейф главного двигателя шаттла несет небольшое количество железа, которое можно наблюдать с земли, на расстоянии полмира.
Международная группа авторов исследования, появившаяся в выпуске «Журнала геофизических исследований» от 6 июля, использовала миссию «Шаттл STS-107» в качестве примера, чтобы показать, что выхлопные газы, выпущенные в нижней термосфере на высоте около 110 километров, могут образовывать Антарктику. полярные мезосферные облака (ПМК). Термосфера является самым высоким слоем в нашей атмосфере, мезосфера (между 50-90 километрами над Землей), стратосфера и тропосфера ниже.
Новые наблюдения, представленные исследовательской группой из Глобального ультрафиолетового томографа (GUVI) на спутнике НАСА «Термосфера, ионосфера, мезосфера, энергетика и динамика» (TIMED), показывают перенос выхлопа STS-107 в южное полушарие всего через два дня после запуска в январе 2003 года. , Вода из выхлопных газов в конечном итоге привела к значительному всплеску PMC в течение южного полярного лета 2002-2003 гг., Что наблюдалось в эксперименте со спутником Solar Backscatter Ultraviolet (SBUV). Межполушарный перенос с последующим образованием PMC в Антарктике был неожиданным.
PMC, также известные как серебристые облака, появляются на высоте около 83 километров и состоят из частиц водяного льда, созданных в результате микрофизических процессов зародышеобразования, конденсации и осаждения. Они обычно появляются в холодной полярной летней мезосфере, где температура падает ниже 130? Кельвин (-220 ° F). Мало что известно о конкретных процессах, которые приводят к образованию PMC.
По словам ведущего автора исследования, доктора Майкла Стивенса, физика-исследователя из E.O. Центр космических исследований им. Хулбурта при Военно-морской исследовательской лаборатории, результаты которого позволили получить множество инновационных научных результатов.
«Это исследование впечатляет тем, что оно расширяет новое объяснение формирования этих облаков, демонстрируя глобальный эффект выброса шаттла Shuttle в области атмосферы, которая традиционно не совсем понятна», - сказал Стивенс.
Некоторые считают, что влияние антропогенных изменений в нижней атмосфере отражается в этих облаках верхней атмосферы. Хотя исторически PMC были замечены только в полярном регионе, в последние годы PMC были обнаружены в более низких широтах, вплоть до [mhs2] Колорадо и Юты, что возобновило интерес и вызвало споры о последствиях. Тем не менее, результаты этой работы «ставят под сомнение интерпретацию влияния тенденций PMC конца 20-го века исключительно с точки зрения глобального изменения климата», сказал Стивенс. Группа пришла к выводу, что вода из выпускного шлейфа космического челнока может дать замечательные 10–20 процентов ПМК, наблюдаемым в течение одного летнего сезона в Антарктике.
Ключевым источником данных, подтверждающих прибытие шлейфа в Антарктику, было наземное наблюдение за атомами железа около 110 км. Присутствие железа на этой высоте изначально озадачило ученых тем, что там нет известного природного источника. Данные указывают на то, что железо, удаленное или испаренное основными двигателями Шаттла, транспортировалось вместе с водяным шлейфом, прибывающим в Антарктиду через три-четыре дня после запуска в январе 2003 года. Как шлейф воды, так и присутствие железа демонстрируют, что средний южный ветер, выведенный из данных команды, намного быстрее, чем на основе моделей глобальной циркуляции или климатологии ветра.
«Это говорит нам что-то новое и захватывающее о транспорте в этой области атмосферы», - сказал Стивенс. «Это может быть настолько быстрым, что шлейф шаттла может образовать лед над Антарктидой, прежде чем другие процессы потерь могут действительно вступить в силу. Мы должны очень тщательно интерпретировать долгосрочные последствия для наблюдений и особенностей этих облаков из-за этого вклада челнока и потенциального вклада многих других более мелких ракет-носителей ».
NRL и NASA финансировали исследование при участии Национального научного фонда, Британской антарктической службы в Кембридже, Великобритания, и Университета Иллинойса, Урбана-Шампейн. Другие исследователи в исследовании включают Роберта Мейера из Университета Джорджа Мейсона, Fairfax, Va .; Синьчжо Чу из Университета Иллинойса, Урбана-Шампейн; Мэтью Делэнд из Science Systems & Applications, Inc., Lanham, Md .; и Джон Плэйн из Университета Восточной Англии, Норвич, Великобритания.
Источник: пресс-релиз НРЛ
