Starlink стал инструментом науки — сотни спутников просканировали термосферу Земли

Верхняя атмосфера Земли — термосфера на высотах от 80 до 600 километров — критически важна для распространения радиосигналов, работы спутников и предсказания космической погоды. Но наблюдать за ней трудно: большинство измерений проводится с помощью редко расставленных наземных радаров или одиночных научных спутников. Новое исследование из Киотского университета, описанное ScienceDaily, нашло неожиданное решение: использовать для этой цели сигналы коммерческого спутникового интернета. Подробнее о смежных научных разработках ранее писали «Пронедра» в материале о спутниковых приборах для изучения частиц.

Японская команда разработала метод атмосферной томографии на основе сигналов созвездия Starlink. Орбитальная группировка, насчитывающая уже тысячи аппаратов на низкой орбите, непрерывно излучает радиосигналы, которые проходят через термосферу на пути к наземным антеннам. Проходя через слои с разными значениями электронной плотности, радиосигналы слегка изменяются — и по этим изменениям, принятым одновременно с сотен спутников, можно восстановить трёхмерный портрет ионосферной и термосферной структуры.

Метод принципиально отличается от существующих подходов по ряду параметров:

• глобальное покрытие — там, где нет наземных радаров, Starlink всё равно «светит»;
• временно́е разрешение: мгновенные снимки состояния атмосферы вместо усреднённых данных за часы;
• пространственное разрешение лучше, чем у большинства существующих систем мониторинга;
• не требует дополнительной спутниковой инфраструктуры — используются уже летающие коммерческие аппараты.

Команда продемонстрировала метод на реальных данных, восстановив структуру термосферной плотности над несколькими регионами в разные периоды солнечной активности. Это позволило отслеживать, как солнечные вспышки и геомагнитные бури изменяют плотность верхней атмосферы в реальном времени.

Открытие поднимает и регуляторный вопрос: использование коммерческих спутниковых сигналов для научных целей требует сотрудничества с операторами или специальных соглашений о доступе к данным.