Start Artemis II i zapłony silników zaburzyły jonosferę nad całym kontynentem

Badanie przeprowadzili naukowcy z Narodowego Uniwersytetu Cheng Kung na Tajwanie. Przeanalizowali dane z precyzyjnych, stacjonarnych odbiorników GPS, których amerykańskie instytucje naukowe używają do pomiaru drobnych ruchów płyt tektonicznych. Na podstawie czasów przelotu sygnałów zespół odtworzył, jak przelot rakiety zmienił koncentrację swobodnych elektronów w jonosferze, naładowanej warstwie powyżej 50 km (30 mil). Badanie opisuje błędy zmierzone i potencjalne, a nie awarię GPS ani udokumentowaną usterkę urządzenia.

Co zmierzono w badaniu

Space.com podał, że badanie, opublikowane jako preprint w Geophysical Research Letters, powiązało zaburzenia z trzema zdarzeniami Artemis II: startem z Kennedy Space Center 1 kwietnia 2026 r., manewrem podniesienia apogeum (ARM) o 00:23 UT 2 kwietnia oraz zapłonem Trans-Lunar Injection (TLI) o 23:49 UT 2 kwietnia. ARM nastąpił około dwie godziny po starcie, TLI prawie dobę później. Badanie wskazuje trzy zaburzenia, podczas gdy Space.com opisuje dwie dziury: jedną od 65-metrowego (212-stopowego) stopnia głównego i jedną od dwóch zapłonów górnego stopnia.

Obszar objęty zaburzeniem rozciągał się na około 5 000 km (3 100 mil) ze wschodu na zachód nad Ameryką Północną. Samo zaburzenie po ARM rozciągało się na blisko 50 stopni długości geograficznej. Tak szerokie zaburzenie nie ogranicza się do jednego stanowiska startowego, obejmuje dużą część odbiorników na kontynencie. Mapy powstały z obserwacji GNSS z około 3 500 stacji naziemnych w obu Amerykach. Dla ARM i TLI raportowane amplitudy zaburzeń wynosiły od około 2,5 do 3,7 TECU, miary liczby swobodnych elektronów wzdłuż drogi sygnału.

Dlaczego zapłony górnego stopnia wyróżniały się

Start wypycha fale ciśnienia w górę przez dolną atmosferę, a zapłon w kosmosie uwalnia spaliny bezpośrednio do plazmy na dużej wysokości. Zapłony górnego stopnia odbyły się wewnątrz jonosfery na wysokości około 185 km (115 mil), ponad godzinę po starcie, i według Space.com zostawiły wyraźniejszy ślad. Start wywołał fale akustyczne i grawitacyjne o prędkości od 600 do 1 500 metrów na sekundę, trwające od 15 do 20 minut.

Space.com podał, że efekt Artemis II był większy niż jakikolwiek zarejestrowany przy wcześniejszych startach rakiet i do dziesięciu razy silniejszy niż zaburzenia obserwowane po testowych startach Starship firmy SpaceX. Starship ma około dwa razy większy ciąg przy starcie niż SLS, zauważył Space.com.

W badaniu napisano: „To pierwszy raz, gdy jedna misja kosmiczna wywołała trzy przypadki zaburzeń jonosferycznych nad tym samym obszarem podczas kolejnych manewrów orbitalnych”, podał Starlust.org. Mechanizmy się różnią, więc te trzy sygnatury nie są wymienne.

Co to oznacza dla nawigacji

GPS i inne konstelacje krążą na wysokości około 20 200 km (12 550 mil), znacznie powyżej jonosfery, więc ich sygnały czasu muszą przejść przez zaburzoną warstwę, żeby dotrzeć do odbiorników. Charles Lin, profesor nauk o Ziemi na Narodowym Uniwersytecie Cheng Kung i współautor pracy, powiedział Space.com, że „błąd pozycjonowania rzędu kilku metrów wystarczy, żeby autonomiczny samochód zmienił pas”. To samo dotyczy pozycjonowania dronów.

Dla producentów pojazdów autonomicznych i operatorów dronów praktyczne pytanie brzmi, czy odbiornik to zauważy. Odpowiedź z badania: może, krótko i lokalnie.

Co dalej

Artemis II wystartował 1 kwietnia 2026 r. i wodował 10 kwietnia z czterema astronautami na pokładzie. Po raz pierwszy od ponad pięćdziesięciu lat ludzie wrócili w przestrzeń okołoksiężycową. Lin powiedział Space.com, że „te efekty pogody kosmicznej staną się znacznie istotniejsze”, gdy więcej misji ruszy na Księżyc i Marsa. Starlust.org podał, że NASA pracuje nad Artemis IV i stałą obecnością na Księżycu, a kolejne starty mogą wywołać podobne zaburzenia.