Група тайванських вчених опублікувала роботу, у якій оцінила вплив запусків надважких ракет на іоносферу Землі і, як наслідок, на роботу системи глобального позиціювання GPS. Автори використали дані наземних датчиків, що зафіксували масштабні збурення під час місії Artemis II, і дійшли висновку, що подібні події здатні вносити метрові похибки у визначення координат — а це критично для дронів і безпілотних автомобілів, що залежать від GPS.

Як вимірювали вплив ракети на іоносферу

Для оцінки вчені скористалися мережею станцій, призначених для стеження за рухом тектонічних плит. Ці станції оснащені високоточними GPS-приймачами і дозволяють отримати найточнішу картину стану мережі глобального позиціювання. Іоносфера простягається від 48 до 965 км над рівнем моря і містить вільні електрони — іонізовану область верхніх шарів атмосфери. Оскільки супутники GPS знаходяться значно вище — на висоті близько 20 200 км, — сигнали від них до поверхні проходять крізь збурену іоносферу, що впливає на затримки та точність позиціювання.

Три епізоди збурення за один політ

За даними вимірювань, запуск ракети місії Artemis II 1 квітня 2026 року тричі викликав масштабні збурення іоносфери. Перше сталося безпосередньо під час старту і супроводжувалося поширенням акустичних і гравітаційних хвиль. Друге зафіксовано приблизно через 1 годину 48 хвилин після старту, коли були увімкнені двигуни верхнього ступеня для підвищення апогею орбіти. Третій епізод виник близько 25 годин після запуску під час виконання маневру розгону на траєкторію до Місяця. Останні дві події супроводжувалися особливо вираженими змінами електронної концентрації.

Чому верхні ступені дали сильніший ефект

Найбільш масштабне збурення пов'язане з другим епізодом: воно поширилося приблизно на 50 градусів довготи над Північною Америкою, тобто на близько 5000 км. Дослідники підкреслюють, що вплив створюється не лише механічним проходженням ракети крізь атмосферу. Продукти згоряння ракетного палива, потрапляючи в іонізоване середовище, викликають хімічні реакції, що знижують концентрацію вільних електронів, а додаткову роль відіграють ударні хвилі. Примітно, що наступні увімкнення двигунів, попри значно меншу тягу порівняно зі стартовими прискорювачами SLS, викликали сильніші збурення, що вказує на важливість висоти та умов проведення маневрів.

Що це означає для GPS і безпілотних систем

Зміна електронної концентрації впливає на швидкість поширення радіосигналів GPS. За оцінкою авторів, такі збурення можуть призводити до помилок визначення координат у кілька метрів, що потенційно суттєво для безпілотних автомобілів і дронів. При цьому дослідники не наводять випадків реальних збоїв під час історичного старту з екіпажем і подальших орбітальних маневрів. Зазначається, що збурення сигналів GPS під впливом ракети SLS було вдесятеро сильнішим, ніж усе, що спостерігалося під час випробувань космічного корабля Starship, а майбутні місячні та марсіанські місії впливатимуть на систему ще сильніше. Автори закликають вжити заходів до того, як пов'язані з подібними помилками події стануть реальністю.