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Comment le volcan Tonga de 2022 a provoqué une « super bulle » dans l’ionosphère terrestre
La technologie étant de plus en plus intégrée à notre vie quotidienne, il est de plus en plus important de comprendre la météo spatiale et ses effets sur la technologie.
quand on entendclimat spatialOn pense généralement à d’énormes éruptions sur le Soleil – des éjections de masse coronale se précipitant vers la Terre, créant Beaux spectacles crépusculaires.
Cependant, toutes les conditions météorologiques spatiales ne commencent pas au soleil.
le Éruption volcanique aux Tonga En janvier 2022, il était si grand qu’il a créé des vagues dans la haute atmosphère qui ont formé sa propre forme de météo spatiale.
Ce fut l’une des plus grandes éruptions de l’histoire moderne et a affecté le GPS à travers l’Australie et l’Asie du Sud-Est. Comme nous le décrivons dans notre nouvelle étude dans la revue climat spatiall’éruption volcanique a créé une super « bulle de plasma » sur le nord de l’Australie qui a duré des heures.
Vraiment un système de positionnement global
Alors que la plupart des gens avoir un GPS (Global Positioning System) sur leurs appareils (tels que les satellites et les smartphones), peu de gens savent comment fonctionne réellement le GPS.
Essentiellement, nos appareils écoutent les signaux radio envoyés par les satellites en orbite autour de la Terre. À l’aide de ces signaux, ils calculent leur position par rapport aux satellites, ce qui nous permet de nous orienter et de trouver le bar ou le café à proximité.
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Comment fonctionne le GPS ?
Les signaux radio que nos appareils reçoivent sont affectés par l’atmosphère terrestre (en particulier la couche appelée atmosphère terrestre). ionosphère), ce qui réduit la précision de localisation. Les appareils courants ne sont précis qu’à quelques dizaines de mètres près.
Cependant, les systèmes de positionnement par satellite plus récents et améliorés, utilisés dans les industries minière, agricole et de la construction, peuvent être précis à moins de dix centimètres. Le seul problème est que ces systèmes ont besoin de temps pour s’installer sur leurs sites, et cela peut prendre trente minutes ou plus.
ce Positionnement précis des satellites Il fonctionne en modélisant avec précision les défauts causés par l’ionosphère terrestre. Mais chaque fois qu’une perturbation se produit dans l’ionosphère, elle devient complexe et difficile à modéliser.
Par exemple, lorsqu’un fichier Tempête géomagnétique (une perturbation du vent solaire affectant le champ magnétique terrestre) se produit, et l’ionosphère devient turbulente et les ondes radio qui la traversent se dispersent – comme la lumière visible qui se plie et se disperse lorsque l’on regarde un lac dans des conditions inégales.
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perturbation volcanique
des études récentes Il a montré que l’éruption du volcan Hongga Tonga-Hong Haapei a provoqué des conditions erratiques dans l’ionosphère qui ont duré quelques jours. Les ondes qu’ils ont générées dans l’ionosphère étaient de taille similaire à celles générées par les tempêtes géomagnétiques.
Bien que ces ondes aient affecté les données GPS du monde entier pendant des jours après l’éruption, leur effet sur le positionnement était quelque peu limité par rapport à un autre type de perturbation dans l’ionosphère – la « superbulle de plasma » qui s’est formée à la suite de l’éruption.
L’ionosphère est une couche de l’atmosphère terrestre à des altitudes d’environ 80 à 800 km. Il se compose d’un gaz avec beaucoup de particules chargées électriquement, ce qui le rend « plasma« .
À leur tour, les bulles de plasma équatoriales sont des perturbations du plasma dans l’ionosphère qui se produisent naturellement la nuit aux basses latitudes.
Ces bulles de plasma se produisent régulièrement. Ils sont formés en raison d’un phénomène appelé « instabilité généralisée de Rayleigh-Taylor ». C’est similaire à ce qui se passe lorsqu’un liquide lourd repose sur un liquide moins lourd et que les bulles de ce liquide plus léger bouillonnent dans le liquide lourd sous forme de « bulles » (voir la vidéo ci-dessous).
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L’instabilité « classique » de Rayleigh-Taylor dans les liquides.
Lorsqu’il s’agit de perturbations dans l’ionosphère, le plasma est également contrôlé par des champs magnétiques et électriques.
Au fur et à mesure qu’elles montent, les bulles de plasma forment des structures aux formes étranges ressemblant à des cactus ou à des racines d’arbres à l’envers. En raison du champ magnétique terrestre, ces structures s’étalent au fur et à mesure que la bulle grandit au-dessus de l’équateur.
Le résultat est que les bulles d’altitude plus élevées atteignent également des latitudes plus élevées. En règle générale, les bulles de plasma atteignent quelques centaines de kilomètres au-dessus de l’équateur, atteignant des latitudes comprises entre 15 et 20 degrés nord et sud.
Bulle rare sur l’Australie
Les scientifiques découvrent une Super bulle de plasma Sur l’Asie du Sud-Est peu après l’éruption du volcan Tonga. Sa taille est estimée similaire à celle rapportée précédemment Bulles super rares.
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Le champ magnétique terrestre a transporté la perturbation vers le sud, où elle s’est attardée pendant quelques heures au-dessus de Townsville, dans le nord-est de l’Australie.
À ce jour, il s’agit de la bulle de plasma la plus méridionale observée au-dessus de l’Australie. Bien que ces superbulles soient rares, on sait qu’elles se sont produites dans le nord de l’Australie, mais elles n’avaient pas été directement observées avant cet événement.
La récente prolifération de stations GPS dans le nord de l’Australie a rendu ce type de surveillance possible.
Il est entendu que les ondes de l’éruption ont perturbé les vents dans la haute atmosphère, altérant le flux de plasma dans l’ionosphère et provoquant l’apparition de la superbulle de plasma.
Notre étude a révélé que la bulle a entraîné des retards importants dans l’utilisation d’un GPS précis dans le nord de l’Australie et l’Asie du Sud-Est. Dans certains cas, il a fallu plus de cinq heures pour verrouiller une position GPS à cause de la bulle de plasma.
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Alors que nous comprenons beaucoup de choses sur l’ionosphère, notre capacité à prédire ses perturbations est encore limitée. Avoir plus de stations GPS n’est pas seulement utile pour améliorer le positionnement et la navigation, il comble également les lacunes de la surveillance ionosphérique.
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Rédacteur en chef de eastmojo.com
L’éruption du volcan Tonga était loin d’être un événement typique de « météo spatiale » causé par le soleil. Mais son impact sur la haute atmosphère et le GPS souligne l’importance de comprendre comment l’environnement affecte les technologies sur lesquelles nous comptons.
Brett CarterProfesseur associé, Université RMIT; Rize Pradiptachercheur principal en sciences, Collège de BostonEt Sulin ChoiM
Cet article a été republié de Conversation Sous licence Creative Commons. Lis le L’article d’origine.
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Le chef de l’Agence spatiale américaine veut parler avec la Chine des débris spatiaux
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
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À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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