Raketoplán Discovery na startovací rampě. Obrazový kredit: NASA. Klikni pro zvětšení.
Nová studie, částečně financovaná Naval Research Laboratory a Národním úřadem pro letectví a kosmonautiku (NASA), uvádí, že výfukové plyny z raketoplánu mohou vytvořit vysokohorské mraky nad Antarktidou pouhé dny po startu, což poskytuje cenný pohled na globální dopravní procesy v spodní termosféra[mhs1]. Stejná studie také zjistila, že výfuk hlavního motoru raketoplánu nese malé množství železa, které lze pozorovat ze země, na půl světa daleko.
Mezinárodní tým autorů studie, která se objeví ve vydání Geophysical Research Letters 6. července, použil misi STS-107 Shuttle jako případovou studii, aby ukázal, že výfukové plyny uvolňované v nižší termosféře, v blízkosti 110 kilometrů nadmořské výšky, mohou tvořit Antarktidu. polární mezosférická oblaka (PMC). Termosféra je nejvyšší vrstva v naší atmosféře, s mezosférou (mezi 50-90 kilometry nad Zemí), stratosférou a troposférou níže.
Nová pozorování prezentovaná výzkumným týmem z Global Ultraviolet Imager (GUVI) na družici NASA Thermosphere, Ionosphere, Mesosphere, Energetics and Dynamics (TIMED) odhalují transport výfukových plynů STS-107 na jižní polokouli pouhé dva dny po startu v lednu 2003. . Voda z výfuku nakonec vedla k významnému výbuchu PMC během jižního polárního léta 2002-2003, který byl pozorován satelitním experimentem Solar Backscatter Ultraviolet (SBUV). Mezihemisférický transport následovaný tvorbou PMC v Antarktidě byl neočekávaný.
PMC, také známé jako noctilucentní oblaka, se objevují v nadmořské výšce 83 kilometrů a jsou tvořeny částicemi vodního ledu vytvořenými mikrofyzikálními procesy nukleace, kondenzace a sedimentace. Obvykle se objevují v chladné polární letní mezosféře, kde teploty klesají pod 130? Kelvin (-220? F). O konkrétních procesech, které vedou k tvorbě PMC, je známo jen málo.
Podle hlavního autora studie, Dr. Michaela Stevense, výzkumného fyzika na E.O. Hulburt Center for Space Research v Naval Research Laboratory, výzkum přinesl několik převratných vědeckých výsledků.
„Tento výzkum je vzrušující v tom, že rozšiřuje nové vysvětlení vzniku těchto mraků tím, že ukazuje globální efekt oblaku výfuku raketoplánu v oblasti atmosféry, která tradičně nebyla dobře pochopena,“ řekl Stevens.
Někteří se domnívají, že dopad antropogenních změn ve spodní atmosféře se odráží v těchto horních atmosférických mracích. Ačkoli historicky byly PMC vidět pouze v polární oblasti, v posledních letech byly PMC spatřeny v nižších zeměpisných šířkách až na jih jako [mhs2] Colorado a Utah, což obnovilo zájem a vyvolalo debatu o důsledcích. Nicméně zjištění této práce „zpochybňují interpretaci dopadu trendů PMC z konce 20. století pouze z hlediska globální změny klimatu,“ řekl Stevens. Tým dospěl k závěru, že voda z výfukových plynů raketoplánu může přispět pozoruhodnými 10-20 procenty k PMC pozorovaným během jedné letní sezóny v Antarktidě.
Klíčovým údajem, který potvrdil příchod oblaku do Antarktidy, bylo pozemní pozorování atomů železa v blízkosti 110 km. Přítomnost železa v této nadmořské výšce původně zmátla vědce, protože tam není žádný známý přírodní zdroj. Údaje naznačují, že železo odstraněné nebo odpařené hlavními motory raketoplánu bylo přepravováno spolu s vodním oblakem a dorazilo do Antarktidy tři až čtyři dny po startu v lednu 2003. Jak vodní vlečka, tak přítomnost železa ukazují, že střední jižní vítr odvozený z dat týmu je mnohem rychlejší než získaný z globálních cirkulačních modelů nebo větrných klimatologií.
'To nám říká něco nového a vzrušujícího o dopravě v této oblasti atmosféry,' řekl Stevens. 'Může to být tak rychlé, že oblaka raketoplánu může vytvořit led nad Antarktidou dříve, než se jiné procesy ztráty skutečně projeví.' Musíme věnovat velkou pozornost interpretaci dlouhodobých důsledků pro pozorování a rysy těchto mraků kvůli tomuto příspěvku raketoplánu a potenciálnímu příspěvku mnoha dalších menších nosných raket.“
NRL a NASA financovaly studii s příspěvky od National Science Foundation, British Antarctic Survey v Cambridge ve Spojeném království a University of Illinois, Urbana-Champaign. Mezi další výzkumníky na studii patří Robert Meier z George Mason University, Fairfax, Virginie; Xinzhao Chu z University of Illinois, Urbana-Champaign; Matthew DeLand ze společnosti Science Systems & Applications, Inc., Lanham, MD; a John Plane z University of East Anglia, Norwich, Spojené království.
Původní zdroj: Tisková zpráva NRL