NASA: Πώς η ιστορική αποστολή Artemis II προκάλεσε πρωτοφανείς διαταραχές στην ιονόσφαιρα της Γης

Η αποστολή Artemis II της NASA καταγράφηκε στην ιστορία ως το ορόσημο που επανέφερε την ανθρώπινη παρουσία στη Σελήνη, στέλνοντας τέσσερις αστροναύτες σε τροχιά γύρω από το φεγγάρι για πρώτη φορά μετά την εποχή του προγράμματος Apollo. Πέρα όμως από τον επιστημονικό και τεχνολογικό θρίαμβο, μια νέα μελέτη αποκαλύπτει ότι η εκτόξευση του γιγαντιαίου πυραύλου SLS άφησε ένα αόρατο, αλλά ισχυρό αποτύπωμα στην ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη μας, προκαλώντας διαταραχές άνευ προηγουμένου στην ιονόσφαιρα.

Το χρονικό των τριών διαδοχικών κλυδωνισμών

Σύμφωνα με προδημοσίευση ερευνητικής ομάδας από το Πανεπιστήμιο National Cheng Kung στην Ταϊβάν, τα επιστημονικά όργανα και οι επίγειοι δορυφορικοί δέκτες κατέγραψαν τρία ξεχωριστά επεισόδια έντονων αναταράξεων στην ιονόσφαιρα — το ηλεκτρικά φορτισμένο στρώμα της ατμόσφαιρας που εκτείνεται από τα 80 έως τα 640 χιλιόμετρα πάνω από τη Γη.

Το πρώτο επεισόδιο σημειώθηκε αμέσως μετά την εκτόξευση από το Διαστημικό Κέντρο Κένεντι στη Φλόριντα, εξαιτίας των ισχυρών ακουστικών κυμάτων και κυμάτων βαρύτητας που παρήγαγαν οι πανίσχυροι κινητήρες. Περίπου μία ώρα αργότερα, η ανώτερη βαθμίδα του πυραύλου πυροδοτήθηκε εκ νέου για να ανυψώσει την τροχιά της κάψουλας Orion, προκαλώντας ένα δεύτερο κύμα διαταραχών τεράστιας κλίμακας, το οποίο κάλυψε έκταση άνω των 50 μοιρών γεωγραφικού μήκους πάνω από τη Βόρεια Αμερική. Το τρίτο και τελικό χτύπημα καταγράφηκε 25 ώρες μετά την αναχώρηση, όταν πραγματοποιήθηκε η κρίσιμη καύση που έθεσε το σκάφος σε τροχιά διαφυγής προς τη Σελήνη.

Γιατί οι διαστημικές καύσεις αποδείχθηκαν πιο έντονες

Το πιο ενδιαφέρον συμπέρασμα των ερευνητών είναι ότι οι δύο καύσεις των κινητήρων στο διάστημα επέφεραν πολύ μεγαλύτερες αλλοιώσεις στην ιονόσφαιρα από ό,τι η ίδια η απογείωση από την επιφάνεια της Γης. Καθώς ο πύραυλος απελευθέρωσε τεράστιους όγκους υδρατμών και χημικών ενώσεων απευθείας μέσα στο ιονισμένο περιβάλλον, προκάλεσε απότομη πτώση στην πυκνότητα των ελεύθερων ηλεκτρονίων, δημιουργώντας ουσιαστικά προσωρινές «τρύπες» στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Πρόκειται για την πρώτη φορά στην ιστορία της διαστημικής εξερεύνησης που καταγράφονται τρεις διαδοχικές τεχνητές διαταραχές από μία μόνο αποστολή πάνω από την ίδια γεωγραφική ζώνη.

Οι επιπτώσεις στο GPS και το μέλλον των διαστημικών πτήσεων

Αν και το συγκεκριμένο συμβάν δεν οδήγησε σε γενικευμένη κατάρρευση των τηλεπικοινωνιών, υπογραμμίζει έναν αναδυόμενο κίνδυνο. Τα δορυφορικά ραδιοσήματα των συστημάτων πλοήγησης (GPS) διαπερνούν την ιονόσφαιρα πριν φτάσουν στους επίγειους δέκτες. Οι απότομες μεταβολές στην πυκνότητά της προκαλούν διαθλάσεις και καθυστερήσεις στα σήματα, με αποτέλεσμα να παρατηρούνται σφάλματα εντοπισμού θέσης που αγγίζουν ακόμη και τα αρκετά μέτρα.

Μέχρι πρόσφατα, τέτοια φαινόμενα αποδίδονταν σχεδόν αποκλειστικά σε ισχυρές ηλιακές καταιγίδες. Ωστόσο, καθώς η ανθρώπινη διαστημική δραστηριότητα πυκνώνει με βαρέα σκάφη της NASA και της SpaceX για τη δημιουργία βάσεων στη Σελήνη και μελλοντικά στον Άρη, οι ανθρωπογενείς ατμοσφαιρικές διαταραχές αυξάνονται. Η διατήρηση της ακεραιότητας του GPS καθίσταται κρίσιμη πρόκληση, ιδιαίτερα για τεχνολογίες υψηλής ακρίβειας, όπως τα αυτόνομα οχήματα, η εμπορική αεροπορία και τα drones, τα οποία δεν διαθέτουν περιθώρια ξαφνικών αποκλίσεων στα σήματα πλοήγησης.