Команда з Кіотського університету взяла відкриті орбітальні дані Starlink і побудувала з них першу томографічну карту густини верхньої атмосфери. Роботу опублікували в Earth, Planets and Space.

На висотах у кілька сотень кілометрів повітря ще достатньо, щоб поволі знижувати орбіту, і темп цього просідання прямо залежить від густини середовища. SpaceX публікує ефемериди своїх апаратів — тож дослідники простежили, як осідають близько 1200 супутників на висоті 482 км, і з швидкості деградації орбіт порахували густину навколо кожного. Далі в хід пішла томографія, та сама техніка, якою в медицині збирають об’ємне зображення зі зрізів. На виході отримали карту густини термосфери за широтою й довготою на висоті приблизно 500 км.

Термосфера становить понад 99% атмосфери на висотах від 100 до 1000 км, і майже вся вона електрично нейтральна. Іоносфера, на яку припадає менше відсотка, добре проглядається радіометодами через вплив на поширення хвиль, а нейтральний газ такої люб’язності не робить. Раніше та сама група витягла з TLE-даних Starlink розподіл густини за часом і висотою; тепер картину розгорнули горизонтально. Звірка з вимірами ESA SWARM, який знімає густину вздовж власної траєкторії, показала гарний збіг. Керівник роботи Мамору Ямамото називає це дослідженням на стику космічної науки та космічної інженерії — двох галузей, які, за його словами, читають статті одна одної надто рідко.

Ціну питання показує статистика входжень в атмосферу. Під час помірних і сильних геомагнітних збурень Starlink втрачали близько дев’яти апаратів за два тижні проти чотирьох у спокійні періоди. У 2024 році в атмосферу увійшли 316 Starlink — проти 78 у 2021-му. Метод кіотців у перспективі дає моніторинг густини майже в реальному часі, а це вже прогноз орбіт і розведення апаратів від сміття.

До кінця 2026 року SpaceX планує опустити понад 4400 супутників на нижчі орбіти. Сітка датчиків стане щільнішою рівно там, де похибка в оцінці густини коштує найдорожче.

Джерело