Ученые обнаружили необычную плазменную дыру в ионосфере после взрыва ракеты Starship

Международная команда исследователей с участием специалистов из Института солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) нашла необычные последствия в ионосфере в результате взрыва сверхтяжелого космического корабля Starship 18 ноября 2023 года. Статья, посвященная этой работе, опубликована в журнале первого квартиля Geophysical Research Letters

Напомним, что 18 ноября 2023 года компания SpaceX осуществляла второй испытательный полет космического корабля Starship массой пять тысяч тонн. Примерно через 2 минуты и 40 секунд после старта первая ступень отделилась от аппарата и взорвалась на высоте 90 км. Основной модуль продолжил подъем на высоту 149 км и был подорван автономной системой безопасности. 

Один из соавторов статьи ведущий научный сотрудник ИСЗФ СО РАН доктор физико-математических наук Юрий Владимирович Ясюкевич рассказал, что запуск ракеты и взрыв вызвали неожиданный отклик в ионосфере — ионизированной части земной атмосферы: 

«Космический корабль летел со скоростью, превышающей скорость звука, и образовывал конусообразные атмосферные ударно-акустические волны — что-то похожее на волны, идущие вслед за быстро движущимся катером. Они имели очень большую амплитуду, но самым неожиданным было то, что наблюдалось много колебаний и что волны распространялись в северном направлении. Обычно при запусках космических аппаратов наблюдают распространение волн на юг», — рассказал Юрий Ясюкевич.

Кроме того, как отметил ученый, взрыв космического корабля привел к образованию плазменной (ионосферной) дыры — состояния ионосферы, когда из нее исчезают заряженные электроны. Обычно такие дыры образуются в результате химических процессов в ионосфере из-за взаимодействия с топливом двигателей.

«Однако в этот раз всё указывает на то, что топливо здесь ни при чем. Это первый случай обнаружения нехимической плазменной дыры, образовавшейся в результате техногенного взрыва», — прокомментировал Юрий Ясюкевич.

По мнению Юрия Ясюкевича, ценность подобных наблюдений в том, что они открывают целый ряд моментов, природа которых ученым пока непонятна.

«Самые большие научные продвижения всегда связаны с возникновением противоречий между наблюдательными фактами и нашим пониманием. Почему волны в этом событии пошли на север, какова природа этих волн? Подобные катастрофические явления, такие как взрыв корабля Starship, интересны именно потому, что можно увидеть эффекты, которые при более слабых событиях аппаратура неспособна обнаружить. Анализируя данные и разбираясь в их природе, мы глубже понимаем устройство ионосферы, природу явлений, которые в ней происходят: как заряженные частицы взаимодействуют с нейтральными, как образуются нетипичные волны, которые мы наблюдали. Всё это вместе работает на очень важную задачу — понять устройство околоземного космического пространства и использовать его как естественный детектор процессов в различных геосферах», — пояснил ученый.

Пресс-служба ИСЗФ СО РАН