Zusammenfassung:
Anfang dieses Jahres schickte die Artemis-II-Mission zum ersten Mal seit mehr als einem halben Jahrhundert Astronauten sicher um den Mond und zurück. Die historische Mission forderte auch einen „hohen“ Tribut von der äußersten ionisierten Atmosphäre der Erde, stellten die Forscher fest.
Die im April dieses Jahres durchgeführte Mission „Artemis 2“ hat zwei riesige Löcher in der Ionosphäre der Erde geschaffen. Die daraus resultierende erhebliche Störung kann die Genauigkeit der GPS-Positionierung beeinträchtigen. Eine neue Studie taiwanesischer Forscher zeigt, wie sich moderne Trägersysteme auf die Atmosphäre auswirken und wie zukünftige Weltraumforschungsmissionen Auswirkungen auf eines der wichtigsten Systeme im Orbit unseres täglichen Lebens haben werden.
Die Forschung wurde von einem Team von Wissenschaftlern der National Cheng Kung University in Taiwan abgeschlossen und in der Preprint-Online-Version der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht. Die Forscher nutzten ein Netzwerk bodengestützter hochpräziser GPS-Empfänger, um die Auswirkungen des Starts von Artemis 2 zu erfassen. Das Netzwerk wird derzeit auch von US-Wissenschaftlern genutzt, um die winzigen Bewegungen der tektonischen Platten der Erde bei Erdbeben zu messen.
Dieses bodengestützte Netzwerk erkennt, wie sich der Flug von Raketen durch die Atmosphäre auf freie Elektronen in der Ionosphäre auswirkt, indem es die Verzögerung von GPS-Signalen auf ihrem Weg von umlaufenden Satelliten zu Empfangsnetzwerken misst. Die Ionosphäre ist der ionisierte Teil der oberen Erdatmosphäre und liegt etwa 48 bis 965 Kilometer (etwa 30 bis 600 Meilen) über dem Meeresspiegel.
Die Ionosphäre spielt eine Schlüsselrolle bei der Ausbreitung von Funksignalen auf der ganzen Welt, und jede Störung in ihrem elektromagnetischen Feld wirkt sich auch auf GPS-Signale aus. Laut der neuen Studie war der erste Start von Artemis 2 leistungsstärker als jeder andere Raketenstart. Das Space Launch System (SLS) der NASA verursachte Störungen in der Ionosphäre, die zehnmal schwerwiegender waren als die, die bei den Starship-Tests von SpaceX beobachtet wurden.
Forscher sagten, dass „Artemis 2“ zwei riesige elektromagnetische Löcher in der Ionosphäre der Erde erzeugt habe. Der erste wurde durch die 65 Meter (213 Fuß) lange Kernstufe der SLS-Trägerrakete verursacht, der andere wurde durch zwei nachfolgende Triebwerkszündungen der Oberstufe des Systems verursacht. Beide Löcher erstrecken sich über 5.000 Kilometer (ungefähr 3.107 Meilen), was ausreicht, um die von GPS-Systemen gemeldete Bodenposition um mehrere Meter zu versetzen.
Professor Lin Jianhong, einer der Mitautoren der Studie, sagte, dass gestörte GPS-Signale „nicht nur einen starken Einfluss auf autonome Fahrzeuge haben können, sondern auch die Positionierung von Drohnen beeinflussen.“
Lin Jianhong sagte: „Schon ein Positionierungsfehler von nur wenigen Metern reicht aus, um ein selbstfahrendes Auto zum Spurwechsel zu bewegen.“
Die GPS-Satellitenkonstellation umkreist etwa 20.200 Kilometer (12.552 Meilen) über dem Meeresspiegel, deutlich über der Ionosphäre. Doch GPS-Signale müssen alle Schichten der unteren Atmosphäre durchdringen, bevor sie die Smartphones, Bodenstationen und selbstfahrenden Autos der Nutzer erreichen. Lin prognostiziert, dass zukünftige Missionen – einschließlich Missionen zur Mondoberfläche und zum Mars – die potenzielle Störung von GPS-Diensten weiter verschärfen könnten.
Kommentare