В последние годы астрономы все чаще сталкиваются с феноменами, которые на первый взгляд кажутся загадочными космическими событиями, однако после тщательного анализа порой выясняется, что их источник находится гораздо ближе, чем можно было предположить. Одним из таких случаев стал уникальный радиовсплеск, зафиксированный в 2024 году ученым коллективом, работающим с сетью радиотелескопов Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) в Западной Австралии. Эта серия сигналов, поначалу принятая за быстрый радиовсплеск (FRB), оказалась исходящей от давно не функционирующего спутника NASA — Relay 2, запущенного еще в 1964 году и вышедшего из строя в 1967-м. Такое открытие не только удивило ученых, но и подарило новый взгляд на взаимодействие космических объектов с космической средой и вызвало интерес к изучению физических процессов, происходящих с космическим мусором на орбите Земли. Быстрые радиовсплески — это мощные, короткие по длительности вспышки радиоизлучения, которые обычно ассоциируются с отдаленными и экзотическими объектами галактик, такими как нейтронные звезды или магнитары.
Их происхождение и физическая природа до сих пор остаются предметом интенсивного научного изучения. Именно поэтому первое впечатление команды астрономов, которые зафиксировали 30 наносекундный импульс в июне 2024 года, было связано с обнаружением нового быстрого радиовсплеска. Высокая интенсивность сигнала и его яркость превзошли все известные зафиксированные события, что вызывало большой научный интерес. Однако последующий анализ показал, что сигнал исходит не из глубин космоса, а от объекта, значительно ближе расположенного — в пределах нашей галактики Млечный Путь. Это заставило исследователей углубиться в изучение альтернативных источников сигнала, в том числе спутников ближнего космоса и самых необычных источников радиоизлучения, связанных с ними.
В итоге ключ к разгадке предоставил старый спутник Relay 2. Этот американский спутник связи, запущенный в 1964 году и прекративший свою работу в 1967 году, был расположен на расстоянии приблизительно 2800 миль от Земли в момент появления радиовсплеска. Отсутствие какой-либо деятельности и столько лет бездействия животных технических средств породило загадку, как мог мертвый аппарат излучать столь мощный сигнал. В попытках понять природу этого события ученые выдвинули две основные гипотезы, объясняющие внезапный радиовсплеск на спутнике Relay 2. Первая связана с явлением электростатического разряда.
В околоземном пространстве космические аппараты постоянно подвергаются воздействию различных факторов, включая потоки плазмы, солнечное излучение и магнитные поля, что приводит к накоплению электрического заряда на поверхностях и корпусах спутников. Устройства, изготовленные сегодня, оснащаются специальными материалами и покрытиями, препятствующими значительному накоплению заряда и последующим искровым разрядам. Но при запуске Relay 2 технологии и материалы были менее совершенны, и накопление электрического заряда могло происходить более интенсивно. Как только накопленный заряд достигает критического уровня, происходит внезапный разряд — небольшая искра, которая потенциально может создавать радиоволнение, зафиксированное радиотелескопами. Вторая гипотеза связана с возможным воздействием микрометеорита.
Даже мельчайшие частицы космической пыли и камней, движущиеся с огромной скоростью, при попадании на поверхность спутника способны вызывать микровзрывы и образование плазменных облаков. Эти облака могут испускать радиоволны, похожие по характеристикам на зафиксированный импульс. Однако подобные столкновения достаточно редки, что делает это объяснение менее предпочтительным среди ученых. Независимый эксперт в области космических наук из Университета Бристоля, Карен Аплин, отметила, что обе гипотезы — электростатический разряд и микрометеоритный удар — могут приводить к сходным радиосигналам, поэтому разграничить их исключительно по данным радиотелескопа крайне сложно. Тем не менее, в свете доступной статистики и характеристик покрытия спутника исследователи склоняются к первому объяснению, учитывая более частое проявление электростатических разрядов и их потенциальное влияние на космические аппараты, особенно старых моделей.
Это событие привлекло внимание к еще одной важной теме — мониторингу электростатических разрядов на орбите Земли. В настоящее время космическое пространство вокруг нашей планеты переполнено космическим мусором и разнообразными аппаратами, многие из которых являются громоздкими и дорогостоящими, другие — малогабаритными спутниками с ограниченными системами защиты от внешних воздействий. Электростатические разряды представляют известную опасность, так как могут приводить к повреждению электроники и ухудшению работоспособности спутников. В связи с ростом числа запущенных устройств и интенсификацией орбитального движения изучение и раннее обнаружение таких явлений имеет критическое значение. Ученые надеются, что дальнейшие систематические наблюдения с помощью чувствительных радиотелескопов позволят создать модели, которые будут прогнозировать и детектировать электростатические явления в космосе.
Это откроет новые горизонты для защиты спутников и разработки инновационных технологий, которые уменьшат ущерб от космического ветра и зарядов. Кроме того, понимание электростатических разрядов позволит лучше понимать взаимодействие аппаратуры с космической средой, что в итоге повысит безопасность и долговечность космических миссий. Случай с Relay 2 — яркий пример того, как современные астрономические инструменты позволяют не только исследовать отдаленные космические объекты, но и получать важные сведения о состоянии и процессах в ближнем космосе. Это одновременно вызов и возможность для астрономов, инженеров и космических агентств по всему миру открывать новое в местах, которые казались давно изученными и понятными. Таким образом, загадочный радиовсплеск, связанный с мертвым спутником NASA, демонстрирует, что космос — это динамичная среда, полная неожиданных процессов.
Это открытие также подчеркивает важность междисциплинарного подхода, в котором астрономия сочетается с инженерией и космической физикой, чтобы решать современные вызовы. В перспективе эти знания помогут не только раскрывать тайны космоса, но и обеспечивать устойчивую работу спутниковых систем, от которых зависит современная жизнь на Земле.
