NASA запустит обсерваторию «Каррутерс» для непрерывной съемки экзосферы Земли

23 сентября с космодрома на мысе Канаверал намечен старт орбитальной обсерватории «Каррутерс» (Carruthers). Целью этой миссии является изучение геокороны – слабого ультрафиолетового излучения экзосферы, внешнего слоя земной атмосферы, начинающегося на высоте примерно 480 км. Ранее наблюдения геокороны носили фрагментарный характер, и понимание процессов, происходящих в экзосфере, было неполным.

В начале 1970-х годов ученые имели лишь приблизительные представления о границах земной атмосферы. Экзосфера воспринималась как скопление атомов водорода, которые постепенно рассеиваются в космическом пространстве. Первые снимки геокороны были получены в апреле 1972 года с помощью камеры, размещенной астронавтами миссии «Аполлон-16» на лунной поверхности. Однако, по словам Лары Уолдруп, руководителя миссии «Каррутерс» из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейне, «камера была расположена слишком близко к Земле, чтобы зафиксировать всю геокорону». В настоящее время установлено, что экзосфера протягивается минимум на половину пути до Луны.

Исследование экзосферы имеет значение не только с точки зрения научного интереса. Солнечные вспышки, достигая Земли, сначала воздействуют на экзосферу, что запускает цепь реакций, способных вызывать опасные геомагнитные бури. Для прогнозирования и смягчения последствий таких бурь, а также для обеспечения безопасности астронавтов миссий программы «Артемида» и будущих полётов на Марс, необходимо понимать природу этих реакций. Помимо этого, изучение процесса утечки водорода через экзосферу поможет выяснить, почему Земля сохраняет воду, в отличие от других планет, и, таким образом, облегчит поиск экзопланет с потенциально пригодной для жизни атмосферой.

Обсерватория «Каррутерс», носящая имя Джорджа Каррутерса, пионера в области космической ультрафиолетовой фотографии, будет осуществлять постоянное наблюдение за экзосферой с использованием двух ультрафиолетовых камер – широкоугольной и узкоугольной. Широкоугольная камера позволит охватить всю геокорону, а узкоугольная – предоставит детальное изображение её структуры вблизи нашей планеты. Аппарат, имеющий массу 241 кг, будет выведен на орбиту ракетой SpaceX Falcon 9. После четырёхмесячного перелёта к точке Лагранжа L1 (находящейся примерно в 1,6 млн км ближе к Солнцу, чем Земля), начнется двухгодичная научная миссия.

Представленные результаты позволят сформировать первое исчерпывающее представление о развитии экзосферы, что существенно углубит знания как о процессах, протекающих в околоземном космическом пространстве, так и об эволюции атмосфер других планет. Это, в свою очередь, позволит лучше понять условия, необходимые для возникновения жизни за пределами Земли.