NASA опубликовало результаты миссии SpEED Demon, в которой суборбитальная ракета впервые дала одновременный многоточечный срез внутри спорадического слоя E. Эти тонкие области в ионосфере формируются из металлических следов сгоревших метеоров и могут неожиданно отражать радиосигналы.
Такие слои находятся примерно на высоте 100 километров. Они невидимы для глаза, но способны создавать помехи для дальней радиосвязи, морских и авиационных каналов, загоризонтных радаров и навигационных сигналов. До сих пор ракеты обычно пролетали через слой по одной траектории, поэтому ученые видели только узкий разрез структуры.
Ракета SpEED Demon стартовала с полигона NASA Wallops в Вирджинии 24 августа 2022 года. Внутри слоя она выпустила четыре малых зонда, которые разошлись от основного полезного груза и передавали данные на наземные станции. Вместе с главным приборным блоком это дало пять одновременных точек измерения плазмы.
Команда Embry-Riddle Aeronautical University описала результаты в Journal of Geophysical Research: Space Physics. Данные показали, что спорадический слой E не похож на гладкий плотный блин из металлических частиц. Он оказался неоднородным, с мелкой структурой, которую формируют турбулентные ветры в нейтральной атмосфере вокруг плазмы.
Для практических систем связи это важно потому, что ошибка не всегда сводится к наличию или отсутствию слоя. Если структура внутри слоя меняется на коротких расстояниях, радиоволны могут отражаться и преломляться сложнее, чем предполагают простые модели. Многоточечные замеры помогают уточнить прогнозы таких помех и понять, как ионосфера влияет на GPS и другие радиосистемы.
Миссия также проверила сам подход с отделяемыми зондами для суборбитальных исследований. По словам участников проекта, вместо взгляда через одну узкую щель ученые получили что-то вроде забора из нескольких точек наблюдения. Для быстротечных явлений на границе атмосферы и космоса такая схема может стать полезным инструментом.
