21. května pozemní řídící týmy vypnuly americký vědecký přístroj AWE (Atmospheric Waves Experiment), čímž byla fáze sběru dat této mise úspěšně a plánovaně ukončena a celý přístroj překonal plánované dvouleté trvání. Na vnější plášť Mezinárodní kosmické stanice byl AWE instalován v listopadu 2023 a jeho úkolem bylo studovat atmosférické gravitační vlny, což jsou obrovské vlny v atmosféře způsobené silným větrem proudícím přes vysoké hory nebo prudkými povětrnostními jevy, jako jsou tornáda, bouřky a hurikány. AWE tyto vlny vyhledával v barevných projevech světla v zemské atmosféře, kterým se říká airglow. Misi AWE financovalo heliofyzikální oddělení NASA, aby vědci zjistili, jak se atmosférické gravitační vlny šíří vzhůru do kosmického prostoru a podílejí se na kosmickém počasí, podmínkách v kosmickém prostoru, které mohou narušit provoz družic, ale i navigační, či komunikační signály.

„Mise AWE prokázala, že naše atmosféra není strop, ale živý, dýchající oceán na obloze,“ říká Joe Westlake, ředitel heliofyzikálního oddělení NASA v centrále agentury ve Washingtonu a dodává: „Poprvé v historii máme možnost vidět, jak bouře na Středozápadě, hurikán nad Floridou, či nárazy větru nad Andami vysílají neviditelné vlnění – atmosférické gravitační vlny. Ty pak narážejí na hranici kosmického prostoru, jako když klasické vlny dorazí k pobřeží. Mapováním tohoto vlnění z Mezinárodní kosmické stanice jsme zjistili, že pozemské počasí nekončí u oblaků, namísto toho zasahuje mimo naši planetu a ovlivňuje kosmické počasí, které má vliv na naši orbitální ekonomiku.“

Během třicetiměsíčního pobytu na stanici přístroj zachycoval infračervené snímky každou sekundu. Pořídil tak více než 80 milionů nočních fotek, protože právě v té době je možné airglow pozorovat. Přístroj zaznamenal atmosférické gravitační vlny z mnoha extrémních projevů počasí včetně série tornád, která se v květnu 2024 přehnala přes střední část Spojených států, či hurikánu Helene, který v září 2024 zasáhl pobřeží Floridy.

„Viděli jsme stopy atmosférických vln spojených s těmito výraznými meteorologickými jevy, což nám poskytlo jasný důkaz toho, jak intenzivní meteorologické systémy mohou vytvářet měřitelné reakce horních vrstev atmosféry,“ uvedl hlavní řešitel projektu AWE, Ludger Scherliess z Utah State University v Loganu. Tyto události odhalily variace v typech atmosférických gravitačních vln vytvářených různými typy bouří, Když třeba AWE 26. května 2024 pozoroval atmosférické gravitační vlny vytvořené bouřkou nad severním Texasem, všiml si, že byly menší a nepravidelnější s výraznou asymetrií v ose sever-jih. Tyto rozdíly vyniknou ve srovnání s vlnami vytvořenými bouří ve stejné části světa o něco dříve ve stejném měsíci.

Vědci potřebují porozumět variacím v hustotě plazmatu, tedy elektricky nabitého plynu v horních vrstvách zemské atmosféry vyvolané atmosférickými gravitačními vlnami, protože tato kolísání mohou narušovat rádiové signály přenášené mezi družicemi a Zemí a mezi jednotlivými družicemi, čímž se snižuje přesnost a spolehlivost systémů používaných pro navigaci, časování a komunikaci. V nedávné studii se také vědcům podařilo v datech z AWE odhalit, že atmosférické gravitační vlny s největším vlivem na horní vrstvy atmosféry mají malé horizontální vlnové délky v rozmezí 30 až 300 kilometrů, k jejichž měření byl přístroj AWE speciálně navržen.

Po dokončení fáze sběru dat byl přístroj AWE vypnut, aby uvolnil místo dalšímu vědeckému instrumentu, který zaujme jeho místo na vnějším pláti stanice. Nový přístroj se jmenuje CLARREO Pathfinder (Calibration Absolute Radiance and Refractivity Observatory Pathfinder) a bude měřit sluneční svit odražený od Země a Měsíce s pěti- až desetinásobnou přesností oproti existujícím senzorům. Výměna přístrojů je klíčovou součástí misí na kosmické stanici a její univerzálnosti jako orbitální laboratoře pro různé druhy výzkumu. Pozemní týmy naplánovaly, že pár dní po vypnutí se AWE ujme staniční manipulátor Canadarm2 a vyjme přístroj z jeho pozice. Následně bude AWE naložen do nehermetizovaného nákladového prostoru (trunku) kosmické lodi Dragon 2, která poté odletí od stanice a vstoupí do atmosféry, kde trunk i s AWE shoří. Všechna data nasbíraná přístrojem AWE budou nakonec zpřístupněna veřejnosti i vědecké obci pro účely dalšího výzkumu a objevování.

„Data z AWE budou i nadále zveřejňována jak pro profesionální vědce, tak i pro občanské výzkumníky,“ potvrdil Scherliess. Některá z těchto dat jsou již dostupná, včetně interaktivních online vizualizací na webové stránce Utah State University, kde jsou pozorování AWE vykreslena v pruzích na globu, či na mapě podle toho, jak se ISS pohybovala kolem planety. Uživatelé mohou vizualizací otáčet, aby si prohlédli atmosférické gravitační vlny z různých úhlů. Na závěr ještě doplňme, že přístroj AWE byl vypuštěn 9. listopadu 2023 a spravovala jej Explorers Program Office na Goddardově středisku v marylandském Greenbeltu. Space Dynamics Laboratory patřící pod Utah State University postavila přístroj AWE a poskytla i řídící středisko mise.

Přeloženo z:
https://science.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://assets.science.nasa.gov/dynamicimage/assets/science/cds/general/images/2020/09/awe-high-res-1.jpg
https://assets.science.nasa.gov/dynamicimage/assets/science/missions/awe/AWE_q20_03May2024_Orbit2529.jpg
https://assets.science.nasa.gov/dynamicimage/assets/science/missions/awe/Interactive_Screenshot_AWE.jpg