Découverte de la navette spatiale sur la rampe de lancement. Crédit d'image: NASA. Cliquez pour agrandir.
Une nouvelle étude, financée en partie par le Naval Research Laboratory et la National Aeronautics and Space Administration (NASA), indique que les gaz d'échappement de la navette spatiale peuvent créer des nuages à haute altitude au-dessus de l'Antarctique quelques jours seulement après le lancement, fournissant un aperçu précieux des processus de transport mondiaux dans la thermosphère inférieure [mhs1]. La même étude révèle également que le panache d'échappement du moteur principal de la navette transporte de petites quantités de fer qui peuvent être observées depuis le sol, à l'autre bout du monde.
L'équipe internationale des auteurs de l'étude, qui paraîtra dans le numéro du 6 juillet de Geophysical Research Letters, a utilisé la mission STS-107 Shuttle comme étude de cas pour montrer que les gaz d'échappement libérés dans la basse thermosphère, à près de 110 kilomètres d'altitude, peuvent former l'Antarctique. nuages mésosphériques polaires (PMC). La thermosphère est la couche la plus élevée de notre atmosphère, avec la mésosphère (entre 50 et 90 kilomètres au-dessus de la Terre), la stratosphère et la troposphère en dessous.
De nouvelles observations présentées par l'équipe de recherche du Global Ultraviolet Imager (GUVI) sur le satellite Thermosphere, Ionosphere, Mesosphere, Energetics and Dynamics (TIMED) de la NASA révèlent le transport de l'échappement STS-107 dans l'hémisphère sud deux jours seulement après le lancement en janvier 2003 . L'eau de l'échappement a finalement conduit à une explosion significative de PMC pendant l'été polaire sud 2002-2003, observée par l'expérience du satellite Solar Backscatter Ultraviolet (SBUV). Le transport interhémisphérique suivi de la formation de PMC antarctique était inattendu.
Les PMC, également connus sous le nom de nuages noctilucents, apparaissent près de 83 kilomètres d'altitude et sont constitués de particules de glace d'eau créées par des processus microphysiques de nucléation, de condensation et de sédimentation. Ils apparaissent généralement dans la mésosphère glaciale d'été polaire où les températures chutent en dessous de 130? Kelvin (-220 ° F). On sait peu de choses sur les processus spécifiques qui conduisent à la formation de PMC.
Selon l'auteur principal de l'étude, le Dr Michael Stevens, physicien de recherche à l'E.O. Hulburt Center for Space Research au Naval Research Laboratory, la recherche a produit de multiples résultats scientifiques révolutionnaires.
"Cette recherche est passionnante dans la mesure où elle étend une nouvelle explication de la formation de ces nuages en démontrant l'effet global d'un panache d'échappement de la navette dans une région de l'atmosphère qui n'a traditionnellement pas été bien comprise", a déclaré Stevens.
Certains pensent que l'impact des changements anthropiques dans la basse atmosphère se reflète dans ces nuages atmosphériques supérieurs. Bien que, historiquement, les PMC n'aient été observés que dans la région polaire, ces dernières années, des PMC ont été repérées à des latitudes plus basses aussi loin au sud que [mhs2] Colorado et Utah, ravivant l'intérêt et suscitant un débat sur les implications. Cependant, les résultats de ce travail «remettent en question l'interprétation de l'impact des tendances de la PMC à la fin du 20e siècle uniquement en termes de changement climatique mondial», a déclaré Stevens. L'équipe conclut que l'eau du panache d'échappement d'une navette spatiale peut contribuer de 10 à 20% aux PMC observés au cours d'une saison estivale en Antarctique.
Une donnée clé qui a confirmé l'arrivée du panache en Antarctique était l'observation au sol d'atomes de fer à près de 110 km. La présence de fer à cette altitude a rendu perplexe à l'origine les scientifiques car il n'y a pas de source naturelle connue. Les données impliquent que le fer ablaté ou vaporisé par les principaux moteurs de la navette a été transporté avec le panache d'eau, arrivant en Antarctique trois à quatre jours après le lancement de janvier 2003. Le panache d'eau et la présence de fer démontrent que le vent moyen vers le sud déduit des données de l'équipe est beaucoup plus rapide que celui glané des modèles de circulation mondiale ou des climatologies du vent.
"Cela nous dit quelque chose de nouveau et d'excitant sur les transports dans cette région de l'atmosphère", a déclaré Stevens. «Cela peut être si rapide qu'un panache de navette peut former de la glace sur l'Antarctique avant que d'autres processus de perte ne prennent réellement effet. Nous devons être très prudents dans l'interprétation des implications à long terme des observations et des caractéristiques de ces nuages en raison de cette contribution de la navette et de la contribution potentielle de nombreux autres petits lanceurs. »
Le NRL et la NASA ont financé l'étude, avec des contributions de la National Science Foundation, du British Antarctic Survey à Cambridge, Royaume-Uni, et de l'Université de l'Illinois, Urbana-Champaign. D'autres chercheurs sur l'étude incluent Robert Meier de l'Université George Mason, Fairfax, Va .; Xinzhao Chu de l'Université de l'Illinois, Urbana-Champaign; Matthew DeLand de Science Systems & Applications, Inc., Lanham, Md .; et John Plane de l'Université d'East Anglia, Norwich, Royaume-Uni.
Source d'origine: communiqué de presse du LNR
