بررسی صاعقه‌های زمین با استفاده از دوربین فضایی جدید

یک فضانورد و دوربین جدیدش به قلب طوفان‌های پر از رعدوبرق نگاه می‌کنند تا درباره ساختار آن‌ها بیشتر بیاموزند. «آندریاس موگنسن» (Andreas Mogensen) فضانورد «آژانس فضایی اروپا» (ESA) در نظر دارد تا پژوهش سال ۲۰۱۵ خود را در «ایستگاه فضایی بین‌المللی» (ISS) دنبال کند.

موگنسن که به تازگی برای یک ماموریت شش ماهه به مجموعه مداری رسیده است، بار دیگر طوفان‌های پر از رعدوبرق زمین را بررسی خواهد کرد. پدیده‌های گریزانی که او امیدوار است ببیند، «جت‌های آبی» (blue jets) یا رعدوبرق وارونه و «ارواح قرمز» (red sprites) یا تخلیه الکتریکی در مزوسفر زمین هستند.

موگنسن پیش از پرواز خود در ماموریت «کرو-۷» (Crew-۷) شرکت «اسپیس‌ایکس» (SpaceX)، در مصاحبه با اسپیس گفت: هنوز چیز‌های زیادی برای درک دقیق چگونگی شکل‌گیری و گسترش این پدیده‌ها وجود دارد. این یکی از هیجان‌انگیزترین پژوهش‌ها برای گروه تحقیقاتی خواهد بود.

موگنسن خاطرنشان کرد که عکس‌های او در سال ۲۰۱۵ از جت‌های آبی، روی جلد مجله‌های «Science» و «Nature» قرار گرفتند که معتبرترین مجله‌ها در جامعه علمی هستند.

عکس‌های رعدوبرق قبلا به لطف ماهواره‌های قوی و توسط دوربین‌های موجود در فضا گرفته شده‌اند. نمونه‌هایی از این ماهواره‌ها، «ماهواره عملیاتی زیست‌محیطی زمین‌ایستا» (GOES) و مجموعه ماهواره‌های «متئوست» (Meteosat) هستند. با وجود این، پژوهش‌های انجام‌شده توسط انسان، انعطاف‌پذیری بیشتری دارند.

دو مزیت دیگر برای موگنسن وجود دارد. نخست این که ماموریت او در سال ۲۰۱۵ فقط ۱۰ روز بود، اما این بار انتظار می‌رود حداقل شش ماه در فضا بماند. دوم این که دوربین جدید موگنسن به نام «دوربین دیویس» (Davis camera) نیز تازگی دارد. این دوربین براساس رویداد‌هایی که می‌بیند، تا ۱۰۰ هزار عکس را در ثانیه می‌گیرد.

موگنسن گفت: این دوربین جدید، راهی را در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد تا شکل‌گیری و گسترش این نوع رعدوبرق را با جزئیات بسیار بیشتری مطالعه کنند. هنوز چیز‌های زیادی برای درک کردن دقیق چگونگی شکل‌گیری و گسترش آن‌ها وجود دارد.

این دوربین نورومورفیک است؛ به این معنی که از روش تصویربرداری متفاوتی نسبت به دوربین‌های استاندارد استفاده می‌کند. مقامات آژانس فضایی اروپا روز هفتم سپتامبر در بیانیه‌ای نوشتند: دوربین به جای عکس گرفتن، با جمع‌آوری نور از طریق شاتر دوربین، تفاوت‌های نور را بررسی می‌کند و آن اطلاعات را برای ایجاد یک تصویر به کار می‌برد. اگر یک شخص به صورت کاملا ثابت در یک اتاق روشن بنشیند، تصویر او در دوربین دیویس ثبت نمی‌شود، زیرا نور تغییر نمی‌کند، اما اگر شخص حرکت کند، دوربین دیویس می‌تواند تغییر نور را ضبط کند و یک فیلم را ارائه دهد.

«اولیویه شانریون» (Olivier Chanrion) پژوهشگر ارشد پروژه که در آوریل ۲۰۲۳ در اتحادیه ژئوفیزیک اروپا در وین ارائه شد، گفت که رعدوبرق، دیدگاه منحصربه‌فردی را نیز در مورد تغییرات آب‌وهوایی ناشی از فعالیت انسان ارائه می‌دهد. تعامل بین این رویداد‌های رعدوبرق و جو فوقانی هنوز به طور کامل درک نشده است.

وی افزود: این پژوهش جدید فرصتی را برای بررسی و تعیین کردن کمیت تأثیر طوفان‌های همراه با رعدوبرق و میزان ارتباط آن‌ها با ابر‌هایی که گاز‌های گلخانه‌ای و ذرات معلق را به استراتوسفر تزریق می‌کنند، فراهم می‌آورد.