Teleskopy NASA na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ujawniają tajemnice fal atmosferycznych

Przełomowe odkrycia dokonane przez instrument AWE (Atmospheric Waves Experiment) zainstalowany na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej rzucają nowe światło na zjawiska atmosferyczne wpływające na komunikację satelitarną i systemy GPS. Po wykonaniu trzech tysięcy okrążeń Ziemi, cztery specjalistyczne teleskopy przesłały pierwsze dane naukowe, które ukazują fascynujące obrazy fal atmosferycznych przemieszczających się z niższych warstw atmosfery w przestrzeń kosmiczną.

NASA opublikowała niedawno ponad 5 milionów zdjęć przedstawiających te atmosferyczne fale, rejestrując 11 000-kilometrowe wirujące fragmenty naszej planety. Wszystkie te materiały zostały udostępnione w domenie publicznej, co stanowi nieocenione źródło informacji dla naukowców z całego świata. Dzięki nim badacze mogą lepiej zrozumieć, w jaki sposób zjawiska zachodzące w atmosferze wpływają na nowoczesne technologie komunikacyjne.

Fale atmosferyczne, często nazywane falami grawitacyjnymi atmosfery (nie mylić z falami grawitacyjnymi w przestrzeni kosmicznej wykrywanymi przez detektory LIGO i Virgo), powstają pod wpływem warunków pogodowych i ukształtowania terenu. Wcześniej naukowcy mogli je obserwować jedynie z pojedynczych stacji naziemnych, co znacznie ograniczało możliwości badawcze. Teraz, dzięki instrumentowi AWE, możliwe jest śledzenie tych zjawisk na skalę globalną.

Image

Cztery kamery AWE, będące częścią Advanced Mesospheric Temperature Mapper (AMTM), rejestrują zmiany temperatury i prądy powietrza występujące w górnych warstwach atmosfery. System działa poprzez wykrywanie atmosferycznego promieniowania świetlnego, co pozwala na tworzenie szczegółowych map temperatur przepływów powietrza. Wizualizacje te pokazują, jak energia fal pokonuje tysiące kilometrów, łącząc zjawiska zachodzące blisko powierzchni Ziemi z procesami w przestrzeni kosmicznej.

Dane zebrane przez AWE mają kluczowe znaczenie dla prognozowania środowiska kosmicznego. Przykładowo, komunikacja GPS i satelitarna zależy od stabilności jonosfery, którą fale atmosferyczne mogą znacząco zaburzać. Naukowcy mają nadzieję, że nowe informacje pozwolą im dokładniej przewidywać takie efekty i minimalizować ich negatywny wpływ na infrastrukturę technologiczną.

Aby przetworzyć miliony zebranych obrazów, specjaliści z Uniwersytetu Utah opracowali wyjątkowe oprogramowanie. System ten pomaga eliminować zakłócenia wywoływane przez chmury, światło słoneczne, odbicia od powierzchni Ziemi i zanieczyszczenia świetlne pochodzące z miast. Jest to niezbędne do uzyskania czystych danych naukowych, które można poddać dalszej analizie.

W kolejnych etapach badań naukowcy planują przeanalizować sezonowe zmiany w aktywności fal atmosferycznych. Spodziewają się, że te dane dostarczą nowych informacji na temat związku między warunkami pogodowymi na Ziemi a procesami zachodzącymi w kosmosie. Może to prowadzić do lepszego zrozumienia globalnych zmian klimatycznych i ich wpływu na atmosferę naszej planety.

Projektem AWE kieruje Uniwersytet Utah, a NASA zarządza misją za pośrednictwem Centrum Lotów Kosmicznych Goddard. Instrument został zbudowany w Space Dynamics Laboratory i jest sterowany z naziemnego centrum misji. Ta międzynarodowa współpraca pokazuje, jak złożone i wielowymiarowe są współczesne badania naukowe dotyczące atmosfery ziemskiej.

Publikacja milionów zdjęć fal atmosferycznych stanowi znaczący krok naprzód w naszym zrozumieniu interakcji między Ziemią a przestrzenią kosmiczną. Dane te będą analizowane przez kolejne lata, przynosząc prawdopodobnie kolejne odkrycia i pogłębiając naszą wiedzę o fascynujących zjawiskach zachodzących nad naszymi głowami.