آرتمیس دوم "حفره" را در جو زمین ایجاد کرد و نگرانی های GPS را افزایش داد

ماموریت Artemis II ناسا در آوریل 2026 در طول سفر تاریخی خود به دور ماه اختلالات غیرعادی بزرگی را در جو فوقانی زمین ایجاد کرد که به گفته محققان می تواند بر دقت فناوری های دقیق مانند GPS، هواپیماهای بدون سرنشین و خودروهای خودران تأثیر بگذارد. این یافته ها سوالاتی را در مورد تأثیر بالقوه بر GPS و سایر فناوری های ناوبری در آینده ایجاد می کند، زیرا پرتاب موشک های قدرتمند فزاینده بیشتر می شود.

این ماموریت در اول آوریل از فلوریدا با موشک سیستم پرتاب فضایی ناسا با فضانوردان رید وایزمن، ویکتور گلاور، کریستینا کخ و جرمی هانسن به فضا پرتاب شد. این پرواز 9 روزه اولین بار در بیش از 50 سال بود که فضانوردان به دور ماه سفر کردند.

در یک مطالعه پیش از چاپ که در ژوئیه در Geophysical Research Letters منتشر شد، محققان از جمله نویسنده مقاله چارلز سی اچ لین دریافتند که پرتاب و سوختگی اگزوز موشک باعث سه اختلال جداگانه شده است: یکی در هنگام بلند شدن، دیگری حدود دو ساعت بعد و سومی بیش از 24 ساعت بعد. این اختلالات در یونوسفر، منطقه ای از جو فوقانی زمین که سیگنال های GPS از طریق آن عبور می کنند، رخ داده است. تغییرات در این منطقه اغلب می تواند بر سرعت سیگنال های GPS و در نتیجه دقت موقعیت یابی تأثیر بگذارد.

پرتاب اولیه امواجی را در اتمسفر بالایی فرستاد. اما محققان دریافتند که برخی از بزرگترین تغییرات بعدا رخ داده است، زمانی که فضاپیما موتورهای خود را در حالی که قبلا در بالای زمین قرار داشت شلیک کرد.

سوختن موتور حدود دو ساعت پس از پرتاب باعث ایجاد امواج ضربه ای شد و آنچه محققان به عنوان "اختلال در مقیاس بزرگ بی سابقه" توصیف کردند. سوختن موتور دیگر، حدود 25 ساعت پس از پرتاب، اثری مشابه، اما ضعیف‌تر ایجاد کرد.

آرتمیس دوم به طور فیزیکی سوراخی در جو ایجاد نکرد. اگزوز آن باعث کاهش موقتی در غلظت ذرات باردار در بخشی از یونوسفر شد و چیزی را ایجاد کرد که دانشمندان آن را "حفره یونوسفر" می نامند، که می تواند به طور موقت بر فناوری های متکی بر سیگنال ها (مانند GPS) که از طریق یونوسفر حرکت می کنند تأثیر بگذارد.

به گفته محققان، بزرگترین اختلال در حدود 50 درجه طول جغرافیایی (معادل تقریبا 2500 مایل در عرض های جغرافیایی معمولی ایالات متحده) در آمریکای شمالی کشیده شده است.

اما اندازه "سوراخ" تنها ویژگی غیرعادی نبود.

محققان گفتند Artemis II اولین مأموریت فضایی منفرد شناخته شده است که طی یک سری مانورها سه اختلال یونوسفر مجزا را در همان منطقه ایجاد کرده است.

در حالی که محققان تغییراتی را در بخشی از جو پیدا کردند که می تواند بر دقت GPS تأثیر بگذارد، آنها قطع گسترده GPS ناشی از این مأموریت را گزارش نکردند.

GPS با استفاده از سیگنال های ارسال شده از ماهواره ها در فضا به گیرنده های روی زمین کار می کند. سپس یک تلفن یا سایر دستگاه های مجهز به GPS از این سیگنال ها برای تعیین موقعیت مکانی خود استفاده می کند.

اما این سیگنال ها باید از جو زمین عبور کنند. اداره هوانوردی فدرال (FAA) می‌گوید سیگنال‌های GPS می‌توانند در حین حرکت در یونوسفر و بخش‌های پایین‌تر اتمسفر کند شوند که می‌تواند بر خوانش‌های مکان تأثیر بگذارد. این آژانس می‌گوید که GPS اصلی معمولا در حدود 7 متر و در حدود 95 درصد مواقع دقیق است.

برای شخصی که از تلفن خود برای مسیرهای روزمره استفاده می کند، یک تغییر موقت کوچک در دقت ممکن است چندان قابل توجه نباشد. اما موضوع زمانی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند که فناوری باید مکان خود را بسیار دقیق بداند.

بسیاری از فناوری های مدرن به موقعیت یابی دقیق ماهواره ای از جمله هواپیماهای بدون سرنشین و وسایل نقلیه خودران بستگی دارند.

با این حال، هیچ مدرکی از این مطالعه وجود ندارد که مأموریت Artemis II باعث خرابی خودروهای خودران، فرستادن پهپادها به خارج از مسیر یا ایجاد هرگونه حادثه رانندگی شود. اهمیت این است که یافته‌ها برای فناوری‌هایی که در صورت رایج‌تر شدن آشفتگی‌های جوی مشابه، به موقعیت‌یابی بسیار دقیق نیاز دارند.

اگر یک مأموریت منفرد بتواند اختلالات بزرگی در ناحیه جو زمین ایجاد کند که سیگنال‌های GPS از طریق آن حرکت می‌کنند، چه اتفاقی می‌افتد اگر موشک‌های قدرتمند در آینده به مراتب بیشتر پرتاب شوند؟

این سوال به ویژه مرتبط است زیرا شرکت‌ها موشک‌های بزرگ‌تری را طراحی می‌کنند که برای پرواز بسیار بیشتر طراحی شده‌اند.

اسپیس ایکس ایلان ماسک استارشیپ را به عنوان "قوی ترین پرتابگر جهان که تا به حال توسعه یافته است" توصیف می کند و قرار است افراد و محموله ها را به مدار زمین، ماه و در نهایت مریخ حمل کند.

اسپیس‌ایکس گفته است که می‌خواهد موشک‌های قابل استفاده مجدد در نهایت دسترسی به فضا را مانند سفر هوایی عادی کند.

اما قدرتمندتر بودن به طور خودکار به این معنی نیست که Starship مزاحمت بزرگتری نسبت به Artemis II ایجاد می کند.

تحقیقات Artemis II نشان می‌دهد که اندازه و قدرت این اختلالات می‌تواند به عواملی از جمله محل سوختن موتور، مدت زمان دوام آن و میزان انرژی آزاد شده در یونوسفر بستگی داشته باشد.

بنابراین، یافته‌ها با افزایش حضور بشر در فضا به موضوع گسترده‌تری اشاره می‌کنند: اگر یک ماموریت ماه بتواند به طور موقت بخشی از جو زمین را که برای ناوبری ماهواره‌ای مهم است تغییر دهد، دانشمندان ممکن است نیاز داشته باشند که بفهمند وقتی پرتاب‌ها و سوختن موشک‌ها قوی‌تر، رایج‌تر و معمول‌تر می‌شوند چه اتفاقی می‌افتد.

نیوزویک با چارلز سی اچ. لین، از دانشگاه ملی چنگ کونگ، که نویسنده مسئول تحقیق یونوسفر آرتمیس II است، و ناسا برای اظهار نظر تماس گرفته است.

لین، چارلز، چوی، جونگ مین، و همکاران، اختلالات تکرارشونده نادر یونوسفر مشاهده شده در طول سفر دریایی Artemis-II قمری، نامه‌های تحقیقاتی ژئوفیزیک، 22 ژوئیه 2026، https://essopenarchive.org/doi/full/10.260454141.

خبرنگاران و سردبیران نیوزویک از مارتین، دستیار هوش مصنوعی ما، برای تهیه این داستان استفاده کردند. در اینجا درباره مارتین بیشتر بدانید.

در مورد این داستان با سردبیران نیوزویک تماس بگیرید: جان فیتزپاتریک و اما لی سانگ