Ракеты SpaceX Falcon 9 в этом году летали почти 90 раз, и теперь астрономы обеспокоены их воздействием на ионосферу Земли. После запуска полезной нагрузки в космос Falcon 9 запускает двигатели Merlin, чтобы сориентироваться и замедлиться, чтобы приземлиться на суше или на море. Аналогично, после того, как вторая ступень завершит свою миссию, она запустит двигатель и вернется на Землю.
Эти двигатели создают дыры в ионосфере — слое электрически заряженных газов, окружающих Землю, который играет жизненно важную роль в спутниковой связи. Эти дыры излучают красный свет, который может еще больше повлиять на астрономию и усилия астрономов по изучению неба.
Falcon 9 от SpaceX — единственная в мире многоразовая ракета-носитель среднего размера, и хотя ракета-носитель первой ступени приземляется на Землю после большинства миссий, вторая ступень не восстанавливается. После завершения миссии, когда вторая ступень Falcon 9 доставляет полезную нагрузку, ракета запускает двигатели, чтобы потерять высоту и сгореть в атмосфере, иногда через несколько недель после запуска.
Ионосфера начинается на высоте 60 километров над поверхностью Земли и достигает максимума 300 километров. Это одна из самых высоких областей атмосферы, и за ней, до того как начинаются просторы космоса, есть всего лишь один дополнительный слой. Внутри ионосферы несколько слоев «ионизированы» — это научный термин для обозначения заряженных частиц. Частицы внутри ионосферы возбуждаются из-за своей высоты, что подвергает их воздействию солнечной радиации. Это излучение также помогает людям на Земле, поскольку оно помогает радиоволнам распространяться дальше.
Теперь, по словам Стивена Хаммела из лаборатории Техасского университета в Остине, вторая ступень Falcon 9 пробивает дыру в ионосфере. Выхлоп ракеты удаляет заряд ионосферных частиц, создавая пустое пространство.
В рамках спуска вторая ступень ракеты запустила двигатели «Мерлин» примерно через полтора часа после запуска. Выхлопные газы, выбрасываемые двигателем, в основном состоят из водяного пара, двуокиси углерода и угарного газа. Хаммел объяснил Spaceweather, что, поскольку запуск двигателя второй ступени Falcon 9 происходит выше в ионосфере, он создает большую дыру из-за отсутствия общей плотности атмосферы.
Хотя исследователь не уверен в влиянии этих дыр на астрономию, он обеспокоен тем, что, как только SpaceX увеличит темпы запуска, пустоты могут стать более распространенными, чем сейчас. Однако некоторые исследователи воодушевлены тем, что запуск ракеты дает им возможность наблюдать деионизацию ионосферы.
SpaceX установила новый рекорд по запускам в 2023 году, до конца года остался один месяц. Компания также разрабатывает ракету Starship в Техасе. Если Starship будет введен в эксплуатацию, компания проведет больше запусков. SpaceX также подверглась критике со стороны астрономов за то, что ее спутники Starlink блокируют ночное небо, и компания отреагировала модернизацией своего космического корабля, чтобы уменьшить отражения.