要約:
今年初め、アルテミス II ミッションは、半世紀以上で初めて宇宙飛行士を月周回して無事に帰還させました。この歴史的な使命は、地球の最外層の電離大気にも「多大な」損害を与えたと研究者らは指摘した。
今年 4 月に実施された「アルテミス 2」ミッションは、地球の電離層に 2 つの巨大な穴を生み出しました。結果として生じる重大な外乱は、GPS 測位精度に影響を与える可能性があります。台湾の研究者らによる新しい研究は、現代の打ち上げシステムが大気にどのような影響を与えるのか、そして将来の深宇宙探査ミッションが私たちの日常生活において最も重要な軌道上のシステムの一つにどのように波及するのかを明らかにした。
この研究は、台湾の国立成功大学の科学者チームによって完了され、雑誌「Geophysical Research Letters」のプレプリント オンライン版に掲載されました。研究者らは、地上に設置された高精度 GPS 受信機のネットワークを使用して、アルテミス 2 号の打ち上げの影響を検出しました。このネットワークは現在、米国の科学者によって、地震時の地球のプレートの小さな動きを測定するためにも使用されています。
この地上ベースのネットワークは、軌道上の衛星から受信ネットワークまで移動する際の GPS 信号の遅延を測定することにより、ロケットの大気通過が電離層の自由電子にどのような影響を与えるかを検出します。電離層は地球の上層大気の電離した部分で、海抜約 48 ～ 965 キロメートル (約 30 ～ 600 マイル) に位置します。
電離層は世界中の無線信号の伝播において重要な役割を果たしており、その電磁場に障害があれば GPS 信号にも影響を与えます。新しい研究によると、アルテミス2の最初の打ち上げは他のどのロケット打ち上げよりも強力でした。 NASA の宇宙発射システム (SLS) は、SpaceX の Starship テスト中に観察されたものよりも 10 倍深刻な擾乱を電離層に引き起こしました。
研究者らは、「アルテミス 2」が地球の電離層に 2 つの巨大な電磁ホールを生み出したと述べました。 1 つ目は、SLS ロケットの 65 メートル (213 フィート) のコアステージによって引き起こされ、もう 1 つは、システムの上部ステージでその後 2 回発生したエンジン点火によって残されました。両方の穴は 5,000 キロメートル (約 3,107 マイル) にわたっており、GPS システムによって報告される地上の位置を数メートルオフセットするのに十分です。
研究の共著者の一人であるリン・ジャンホン教授は、妨害された GPS 信号は「自動運転車に強い影響を与えるだけでなく、ドローンの測位にも影響を及ぼす可能性がある」と述べた。
Lin Jianhong 氏は次のように述べています。「わずか数メートルの測位誤差であっても、自動運転車が車線を変更するには十分です。」
GPS 衛星群は、電離層のはるか上空、海抜約 20,200 キロメートル (12,552 マイル) を周回しています。しかし、GPS 信号は、ユーザーのスマートフォン、地上局、自動運転車に到達する前に、下層大気のすべての層を通過する必要があります。リン氏は、月面や火星へのミッションを含む将来のミッションでは、GPS サービスへの潜在的な干渉がさらに悪化する可能性があると予測しています。
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