23 сентября с космодрома на мысе Канаверал запланирован запуск орбитальной обсерватории «Каррутерс» (Carruthers). Эта миссия посвящена изучению геокороны – слабого ультрафиолетового свечения экзосферы, внешнего слоя земной атмосферы, начинающегося на высоте около 480 км. До сих пор наблюдения геокороны были фрагментарными, а понимание процессов в экзосфере оставалось неполным.
В начале 1970-х годов учёные лишь предполагали, насколько далеко простирается земная атмосфера. Экзосфера представлялась как облако атомов водорода, постепенно рассеивающихся в космосе. Первые изображения геокороны были получены в апреле 1972 года с помощью камеры, установленной астронавтами миссии «Аполлон-16» на поверхности Луны. Однако, как отмечает руководитель миссии «Каррутерс», Лара Уолдруп из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейне, «камера находилась слишком близко к Земле, чтобы охватить всю геокорону». Сегодня известно, что экзосфера простирается, по меньшей мере, на половину расстояния до Луны.
Источник: G. Carruthers (NRL) et al. / Far UV Camera / NASA / Apollo 16
Изучение экзосферы важно не только из научного любопытства. Солнечные вспышки, достигая Земли, в первую очередь воздействуют на экзосферу, вызывая цепные реакции, которые могут приводить к опасным геомагнитным бурям. Понимание природы реакций необходимо для прогнозирования и смягчения последствий таких бурь, что особенно важно для обеспечения безопасности астронавтов миссий программы «Артемида» и будущих полётов на Марс. Кроме того, изучение процесса утечки водорода через экзосферу поможет понять, почему Земля сохраняет воду, в отличие от других планет, и, следовательно, облегчит поиск экзопланет с потенциально пригодной для жизни атмосферой.
Обсерватория «Каррутерс», названная в честь пионера космической ультрафиолетовой фотографии Джорджа Каррутерса, будет вести непрерывные наблюдения экзосферы с помощью двух ультрафиолетовых камер: широкоугольной и узкоугольной. Широкоугольная камера позволит наблюдать за всей геокороной, в то время как узкоугольная камера обеспечит детальное изображение её структуры вблизи Земли. Аппарат массой 241 кг будет запущен на ракете SpaceX Falcon 9. После четырёхмесячного перелёта к точке Лагранжа L1 (примерно на 1,6 млн км ближе к Солнцу, чем Земля), начнётся двухгодичная научная миссия.
Полученные данные позволят создать первую полную картину динамики экзосферы, что значительно расширит понимание как процессов в околоземном космическом пространстве, так и эволюции атмосфер других планет. Это, в свою очередь, приблизит к пониманию условий, необходимых для существования жизни за пределами Земли.
