الملخص:
وفي وقت سابق من هذا العام، أرسلت مهمة "أرتميس 2" رواد فضاء حول القمر والعودة بأمان لأول مرة منذ أكثر من نصف قرن. وأشار الباحثون إلى أن المهمة التاريخية تسببت أيضًا في خسائر "فادحة" في الغلاف الجوي المتأين الخارجي للأرض.
أحدثت مهمة "أرتميس 2" التي تم تنفيذها في أبريل من هذا العام ثقبين ضخمين في الغلاف الأيوني للأرض. قد يؤثر الاضطراب الكبير الناتج على دقة تحديد المواقع عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). تكشف دراسة جديدة أجراها باحثون تايوانيون كيف تؤثر أنظمة الإطلاق الحديثة على الغلاف الجوي وكيف ستمتد مهام استكشاف الفضاء السحيق المستقبلية إلى أحد أهم الأنظمة الموجودة في المدار في حياتنا اليومية.
تم إكمال البحث من قبل فريق من العلماء من جامعة تشينغ كونغ الوطنية في تايوان، وتم نشره في النسخة الإلكترونية قبل الطباعة من مجلة Geophysical Research Letters. استخدم الباحثون شبكة من أجهزة استقبال GPS الأرضية عالية الدقة لاكتشاف تأثير إطلاق Artemis 2. ويستخدم العلماء الأمريكيون الشبكة حاليًا لقياس الحركات الصغيرة للصفائح التكتونية للأرض أثناء الزلازل.
تكتشف هذه الشبكة الأرضية كيفية تأثير مرور الصواريخ عبر الغلاف الجوي على الإلكترونات الحرة في الغلاف الأيوني عن طريق قياس التأخير في إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أثناء انتقالها من الأقمار الصناعية التي تدور حولها إلى شبكات الاستقبال. الغلاف الأيوني هو الجزء المتأين من الغلاف الجوي العلوي للأرض، ويقع على ارتفاع حوالي 48 إلى 965 كيلومترًا (حوالي 30 إلى 600 ميل) فوق مستوى سطح البحر.
يلعب الغلاف الأيوني دورًا رئيسيًا في انتشار الإشارات الراديوية حول العالم، وأي اضطراب في مجاله الكهرومغناطيسي سيؤثر أيضًا على إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). ووفقا للدراسة الجديدة، كان الإطلاق الأول لصاروخ Artemis 2 أقوى من أي إطلاق صاروخي آخر. تسبب نظام الإطلاق الفضائي (SLS) التابع لناسا في حدوث اضطرابات في الغلاف الأيوني كانت أشد بعشر مرات من تلك التي لوحظت خلال اختبارات المركبة الفضائية التابعة لشركة SpaceX.
وقال الباحثون إن "أرتميس 2" أحدث ثقبين كهرومغناطيسيين ضخمين في طبقة الأيونوسفير للأرض. الأول كان بسبب المرحلة الأساسية لمركبة الإطلاق SLS التي يبلغ طولها 65 مترًا (213 قدمًا)، والآخر نتج عن اشتعال المحرك اللاحق في المرحلة العليا للنظام. يمتد كلا الثقبين لمسافة 5000 كيلومتر (حوالي 3107 ميل)، وهو ما يكفي لتعويض الموقع الأرضي الذي أبلغت عنه أنظمة تحديد المواقع (GPS) بعدة أمتار.
وقال البروفيسور لين جيان هونغ، أحد المؤلفين المشاركين في الدراسة، إن إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) المضطربة "قد لا يكون لها تأثير قوي على المركبات ذاتية القيادة فحسب، بل تؤثر أيضًا على تحديد مواقع الطائرات بدون طيار".
قال لين جيان هونغ: "حتى الخطأ في تحديد الموقع بمقدار بضعة أمتار فقط يكفي لجعل السيارة ذاتية القيادة تغير مسارها."
تدور كوكبة الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على ارتفاع حوالي 20,200 كيلومتر (12,552 ميلًا) فوق مستوى سطح البحر، أي أعلى بكثير من طبقة الأيونوسفير. لكن إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) يجب أن تخترق جميع طبقات الغلاف الجوي السفلي قبل أن تصل إلى الهواتف الذكية للمستخدمين والمحطات الأرضية والسيارات ذاتية القيادة. ويتوقع لين أن المهام المستقبلية - بما في ذلك البعثات إلى سطح القمر والمريخ - قد تؤدي إلى زيادة تفاقم التداخل المحتمل مع خدمات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
التعليقات