بررسی توفان‌ها از ایستگاه فضایی: کشف پدیده‌های اتمسفری با کمک فناوری فضایی

پیام خوزستان - آخرین خبر / دانشمندان با استفاده از ابزارهای موجود در ایستگاه فضایی بین‌المللی به مطالعه پدیده‌هایی در یونوسفر یا جو بالایی زمین، از جمله توفان‌های تندری، صاعقه، و رویدادهای نورانی گذرا (TLEs) می‌پردازند. رویدادهای نورانی گذرا اشکال مختلفی دارند، از جمله فواره‌های آبی (blue jets)، تخلیه‌هایی که از بالای ابرها به سمت استراتوسفر رشد می‌کنند، و فوران‌های رنگارنگ انرژی در بالای توفان‌ها که اختلالات استراتوسفری/مزوسفری ناشی از برق‌دار شدن شدید توفان‌های تندری (SPRITES) نامیده می‌شوند.
به نقل از ناسا ، رویدادهای نورانی گذرا می‌توانند سیستم‌های ارتباطی زمینی را مختل کرده و تهدیدی برای هواپیماها و فضاپیماها باشند. درک این پدیده‌ها همچنین می‌تواند مدل‌های اتمسفری و پیش‌بینی آب و هوا را بهبود بخشد. از آنجا که این رویدادها بسیار بالاتر از ارتفاعات صاعقه عادی و ابرهای توفانی رخ می‌دهند، مشاهده آن‌ها از روی زمین دشوار است. ASIM، یک تحقیق از سوی آژانس فضایی اروپا (ESA)، از یک حسگر بر روی قسمت بیرونی ایستگاه فضایی برای جمع‌آوری داده‌ها در مورد رویدادهای نورانی گذرا استفاده می‌کند. این داده‌ها بینش‌هایی را در مورد چگونگی تأثیر توفان‌های تندری بر جو زمین فراهم کرده و به بهبود مدل‌های اتمسفری مورد استفاده برای پیش‌بینی آب و هوا و اقلیم کمک می‌کنند. 
الف‌ها و کروناها
یک مطالعه مبتنی بر داده‌های ASIM تأیید کرد که تخلیه‌های شبیه صاعقه در بالای توفان‌های تندری می‌توانند نوع دیگری از رویدادهای نورانی گذرا، حلقه‌های نورانی عظیمی در جو بالایی، معروف به انتشارات نور و اختلالات VLF ناشی از رویدادهای EMP یا ELVES را ایجاد کنند. این آزمایش نشان داد که این تخلیه‌ها بر یونوسفر تأثیر می‌گذارند و به دانشمندان کمک کرد تا اطلاعات بیشتری در مورد آب و هوای زمین و فضا به دست آورند.
بازار

پژوهش مبتنی بر ASIM همچنین ویژگی‌های فیزیکی انواع مختلف تخلیه‌های کرونا در ابرهای توفان‌زا را توصیف کرد. تخلیه‌های کرونا با فوران‌های الکتریکی قدرتمند اما کوتاه‌مدت در نزدیکی بالای ابرها مرتبط هستند. این داده‌ها یک مرجع برای حمایت از تحقیقات بیشتر در مورد مکانیسم‌های پشت این تخلیه‌ها و نقش آن‌ها در آغاز صاعقه، که یک مشکل مهم در فیزیک صاعقه است، فراهم می‌کنند.
محققان دیگر از اندازه‌گیری‌های ASIM به همراه اندازه‌گیری‌های میدان الکتریکی زمینی برای تعیین ارتفاع یک تخلیه آبی از یک ابر توفان‌زا استفاده کردند.

نماهای نزدیک از ابرها
یک تحقیق دیگر از ESA، به نام تور-دیویس (Thor-Davis)، استفاده از یک دوربین ویژه برای عکس‌برداری از توفان‌های تندری در ارتفاع بالا از طریق پنجره‌های کوپلا ایستگاه فضایی را ارزیابی کرد. این دوربین می‌تواند فعالیت الکتریکی توفان‌های تندری را با سرعت 100,000 فریم در ثانیه مشاهده کند و می‌تواند ابزار مفیدی برای مشاهده توفان‌های الکتریکی شدید از فضا و سایر کاربردها باشد.
مشاهده توفان‌ها از ماهواره‌ها
تحقیق لایت-1 کیوب‌ست (Light-1 CubeSat) از آژانس کاوش‌های هوافضای ژاپن (JAXA) از آشکارسازهایی که در یک ماهواره کوچک ادغام شده‌اند برای مشاهده فلاش‌های پرتو گامای زمینی در جو بالایی استفاده کرد. این رویدادهای پرانرژی و با شدت بالا می‌توانند هواپیماها، وسایل الکترونیکی هواپیماها و مسافران را در معرض تشعشعات بیش از حد قرار دهند. محققان در حال برنامه‌ریزی برای مقایسه داده‌های جمع‌آوری‌شده از این مأموریت با مشاهدات زمینی برای ارائه نقشه‌های جامع‌تر از صاعقه و توفان‌های تندری در جو هستند. آشکارسازهای ماهواره‌ای کوچک می‌توانند هزینه‌های کمتری داشته باشند و در زمان کمتری نسبت به رویکردهای دیگر تولید شوند.
خبرنگار: زینب مومن زاده