پرتاب ماه آرتمیس دوم ناسا حفره‌ای در جو فوقانی زمین ایجاد کرد که به قدری بزرگ بود که سیگنال‌های GPS را مختل کرد.

یک مطالعه جدید نشان می دهد که پرتاب ماموریت Artemis II ناسا در آوریل 2026 باعث اختلالات قابل توجهی در یونوسفر زمین شد که می توانست باعث ایجاد خطاهای موقتی و موضعی در موقعیت یابی GPS شود.

این مطالعه که توسط تیمی از محققان دانشگاه ملی چنگ کونگ در تایوان انجام شد، داده‌های شبکه‌های با دقت بالا از گیرنده‌های GPS ثابت و زمینی را که توسط موسسات علمی ایالات متحده برای اندازه‌گیری حرکات جزئی صفحات تکتونیکی زمین در زمان وقوع زلزله مورد استفاده قرار می‌گرفت، تجزیه و تحلیل کرد. محققان با اندازه‌گیری مدت زمانی که طول می‌کشد سیگنال‌های GPS از فضا به ایستگاه‌های زمینی سفر کنند، توانستند نحوه عبور موشک سیستم پرتاب فضایی (SLS) ماموریت آرتمیس ۲، غلظت الکترون‌های آزاد را در یونوسفر (لایه باردار الکتریکی زمین) بازسازی کنند.

جو در ارتفاعات بالاتر از 30 مایل (50 کیلومتر).

اندازه‌گیری‌ها نشان داد که اختلالات یونوسفر ناشی از قدرت محض پرتاب Artemis II نسبت به پرتاب‌های موشکی دیگر تا به امروز مهم‌تر و تا ده برابر شدیدتر از آن‌هایی است که پس از پرتاب‌های آزمایشی Starship SpaceX مشاهده شد، که دو برابر قدرتمندتر از SLS بر اساس رانش بالابر است. آرتمیس دوم برای اولین بار پس از بیش از پنجاه سال شاهد بازگشت انسان به فضای ماه بود، مأموریتی که ناسا امیدوار است راه را برای فرود روی ماه و در نهایت استقرار حضور پایدار انسان در ماه هموار کند.

در طول پرتاب این ماموریت، ایستگاه های GPS مستقر در زمین تغییراتی را در چگالی الکترون یونوسفر معادل خطاهای موقعیت یابی چند متری شناسایی کردند. به گفته چارلز لین، استاد علوم زمین در دانشگاه ملی چنگ کونگ و یکی از نویسندگان مقاله، چنین نادرستی هایی می تواند به راحتی اتومبیل های خودران را از مسیر خارج کند و به طور بالقوه باعث تصادفات ترافیکی شود.

لین به اسپیس دات کام گفت: «یک خطای موقعیت یابی چند متری برای تغییر مسیر یک خودروی خودمختار کافی است. این می‌تواند نه تنها بر خودروهای خودران بلکه بر موقعیت‌یابی پهپادها نیز تأثیر بگذارد.»

موشک SLS ناسا در حین پرتاب ماموریت آرتمیس II در 1 آوریل 2026 از مرکز فضایی کندی در فلوریدا بلند می شود. (اعتبار تصویر: NASA/Joel Kowsky) گیرنده‌های GPS موقعیت خود را روی سطح زمین در هر لحظه با اندازه‌گیری فاصله آنها تا چهار ماهواره GPS مختلف تعیین می‌کنند. هنگامی که غلظت الکترون های آزاد در اتمسفر بالایی تغییر می کند - برای مثال در طول یک طوفان خورشیدی یا پس از عبور موشک - سیگنال یا سریعتر یا آهسته تر به زمین می رسد و در نتیجه اندازه گیری های نادرست انجام می شود.

ماهواره‌های صورت فلکی GPS ایالات متحده و سایر سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی در ارتفاع حدود 12550 مایلی (20200 کیلومتری)، بسیار بالاتر از لبه بالایی یونوسفر، به دور زمین می‌چرخند، به این معنی که سیگنال موقعیت‌یابی، ناوبری و زمان‌بندی این ماهواره‌ها باید از این لایه فرار به اتمسفر زمین عبور کند.

طوفان های شدید خورشیدی می توانند سیگنال های GPS را برای روزها با ریختن انرژی به جو به شکل ذرات باردار از خورشید مختل کنند. تأثیر پرتاب موشک، که توسط پرواز مافوق صوت بدنه موشک از طریق هوا در ارتفاع بالا ایجاد می شود، بسیار کوتاه مدت است. همانطور که موشک به اوج می رسد، یک موج ضربه ای ایجاد می کند که عملا سوراخی را در یونوسفر ایجاد می کند.

پس از پرتاب Artemis II، محققان دو چنین حفره‌ای را مشاهده کردند که یکی از این حفره‌ها توسط مرحله هسته SSL به طول 212 فوت (65 متر) و دیگری ناشی از دو سوختگی متعاقب رانشگر در مرحله بالایی موشک بود. در هر دو مورد، این حفره‌ها در سراسر قاره آمریکا از شرق به غرب مانند کانتریل‌های غول‌پیکر 3100 مایلی (5000 کیلومتری) امتداد داشتند.

تقویت کننده های موشک جامد موشک SLS ناسا در حین پرتاب ماموریت آرتمیس II در 1 آوریل 2026 از مرکز فضایی کندی در فلوریدا مشتعل می شوند. (اعتبار تصویر: ناسا) با وجود قدرت عظیم مرحله هسته SLS، اختلال ناشی از سوختگی مرحله دوم مستقیما در داخل یونوسفر بسیار برجسته تر بود.

این دو سوختگی، در ارتفاعات حدود 115 مایلی (185 کیلومتری)، بیش از یک ساعت پس از بلند شدن رخ داد و به کپسول اوریون اجازه داد تا از گرانش زمین رها شود و به سمت ماه حرکت کند.

لین گفت: پرتاب موشک از زمین به فضا چنین اثری را ایجاد می کند، اما ما هرگز چنین مانور مداری را در یک ماموریت بین سیاره ای ندیده ایم. در آینده، از آنجایی که ما مأموریت‌های بیشتری را به ماه و مریخ خواهیم دید، این اثرات آب و هوای فضایی بسیار مهم‌تر خواهند شد.»

این مطالعه به عنوان یک پیش چاپ آنلاین در مجله Geophysical Research Letters منتشر شد.