На ″Рыси″ к серебристым облакам | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW | 13.06.2013

Посетите новый сайт DW

Зайдите на бета-версию сайта dw.com. Мы еще не завершили работу. Ваше мнение поможет нам сделать новый сайт лучше.

  1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages
Реклама

Наука

На "Рыси" к серебристым облакам

Мезосфера - наименее изученный слой земной атмосферы. Для самолетов и аэростатов он расположен слишком высоко, для спутников - слишком низко. Теперь вся надежда - на суборбитальные челноки.

Серебристые облака

Серебристые облака

Казалось бы, об атмосфере нашей планеты климатологи должны знать практически все, ведь соответствующие наблюдения и измерения ведутся здесь на протяжении многих десятилетий. Но не тут-то было! Нижний слой атмосферы - тропосфера - действительно изучен неплохо (хотя и там имеют место не до конца понятые процессы). О следующем слое - стратосфере - ученым известно уже существенно меньше. Но далее идет мезосфера, и тут уж говорить о действительно обширных познаниях не приходится.

"Об этой части земной атмосферы мы знаем очень мало, - признает американский исследователь Джейсон Раймуллер (Jason Reimuller), сотрудник Института космических наук в Боулдере, штат Колорадо. - И в то же время мезосфера наиболее чувствительна к внешним воздействиям. Плотность воздуха у нижней ее границы в тысячу раз, у верхней границы - в миллион раз меньше, чем у поверхности Земли. Поэтому мезосфера считается своего рода системой раннего предупреждения об изменениях климата. Но исследовать ее трудно, потому что для самолетов и аэростатов это слишком высоко, а для спутников - слишком низко. Практически все наши сегодняшние знания о мезосфере добыты с помощью метеорологических ракет. Но такие ракеты обходятся очень дорого, а их исследовательские возможности весьма ограниченны".

Серебристые облака - явление редкое, но крайне интересное

В марте прошлого года в рамках программы ATREX (Anomalous Transport Rocket Experiment) американское космическое агентство NASA запустило с интервалом в 80 секунд пять метеорологических ракет, которые одновременно, но, соответственно, на разных высотах в диапазоне от 80 до 100 километров, распылили в мезосфере триметилалюминий - самовоспламеняющуюся на воздухе жидкость. Ученые наблюдали образовавшиеся светящиеся шлейфы с Земли, что позволило получить новую информацию о формировании и перемещении так называемых серебристых облаков.

Это довольно редкое и загадочное явление - самые высокие в атмосфере Земли и крайне разреженные облака, возникающие в верхнем слое мезосферы, причем только в летние месяцы и только в высоких широтах. Они передвигаются со средней скоростью 100 метров в секунду, причем видны исключительно в сумерках, когда подсвечены Солнцем из-за горизонта, а нижние слои атмосферы уже погружены в тень. Природа серебристых облаков, механизм их возникновения, происхождение водяного пара в таком количестве на такой высоте, а также происхождение и состав частиц, служащих ядрами конденсации кристалликов льда, до сих пор до конца не выяснены и являются предметами жарких дискуссий.

На смену проекту ATREX идет проект PoSSUM

Между тем, эти "ночные светящиеся облака", или "полярные мезосферные облака", как их еще называют, служат главным источником информации о перемещении воздушных масс в верхних слоях атмосферы, что делает их изучение еще более насущной и важной задачей. Именно эту цель и преследует проект PoSSUM (Polar Suborbital Science in the Upper Mesosphere) под руководством Джейсона Раймуллера. Исследователь поясняет: "Идея состоит в том, чтобы создать лабораторию для изучения серебристых облаков. Речь идет о портативной лаборатории, которая размещалась бы на борту летательного аппарата и производила бы нужные нам измерения во время суборбитального полета. Один из самых важных приборов этой лаборатории - так называемый лидар, то есть лазерный радар. Рассеяние лазерных импульсов на весьма редких на этой высоте молекулах озона, азота, кислорода, аргона и углекислого газа позволит нам отслеживать протекающие в мезосфере термодинамические процессы. До сих пор у нас такой возможности не было".

Проект PoSSUM предусматривает и распыление триметилалюминия - но только регистрировать светящиеся шлейфы предполагается не с поверхности земли, как это происходило в прошлом году в рамках проекта ATREX, а с борта самолетов на высоте около 6,5 тысяч метров.

Суборбитальные челноки объединят науку и туризм

Главное же - то, что и лаборатория, и химикат отправятся в мезосферу не с помощью метеорологической ракеты, а с помощью нового суборбитального ракетоплана многоразового пользования Lynx, то есть "Рысь", разработанного компанией XCOR Aerospace. Этот двухместный челнок общей длиной около 9 метров с четырьмя жидкостными ракетными двигателями сможет достигать высоты в 110 километров. Первый полет намечен на лето следующего года. Компания намерена со временем довести количество полетов до четырех в день и уже продает билеты всем желающим по цене 95 тысяч долларов. В эту сумму включены не только сам полет, но и предполетное медицинское обследование, и подготовка на соответствующих тренажерах. Джейсон Раймуллер не скрывает удовлетворения: "Теперь у нас появилась возможность использовать для научных исследований эти новые коммерческие ракетопланы, предназначенные для космического туризма. Грузоподъемности нам хватает: два человека и груз массой 140 килограммов внутри кабины и еще 650 килограммов снаружи".

Правда, все такого рода аппараты - от двухместной "Рыси" до восьмиместного SpaceShipTwo - предназначены для суборбитальных полетов по параболической траектории, так что состояние невесомости длится не более 3,5 минут, и за это время нужно успеть выполнить всю программу научных исследований. Задача хоть и сложная, но вполне решаемая, уверен Джейсон Раймуллер.

Ссылки в интернете