Eksploatacja fal atmosferycznych przez eksperyment NASA (AWE) zanotowała przełomowe osiągnięcie, kończąc kluczowe testy w otchłani kosmicznej. Projekt AWE, planowany do wystrzelenia na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS) w listopadzie 2023 roku, skupia się na zbadaniu atmosferycznych fal grawitacyjnych w atmosferze ziemskiej, starając się dostarczyć głębokiej wiedzy na temat związku między warunkami pogodowymi na Ziemi a przestrzenią kosmiczną.

Bert Lamborn, lider projektu AWE w Laboratorium Dynamiki Przestrzennej (SDL) przy Uniwersytecie Utah, które odpowiada za konstrukcję instrumentu dla NASA, podkreśla, że „AWE jest niezwykle wrażliwym i precyzyjnym instrumentem naukowym przeznaczonym do instalacji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, mającym działać w surowych warunkach kosmicznych.” Aby zapewnić, że AWE wytrzyma turbulencje występujące podczas startu oraz będzie funkcjonować zgodnie z oczekiwaniami w kosmosie, zespół SDL przeprowadził gruntowne testy instrumentu na Ziemi.

Testy środowiskowe projektu AWE były wszechstronne, obejmując między innymi analizę zakłóceń elektromagnetycznych oraz kompatybilności elektromagnetycznej (EMI/EMC). Zapewniło to, że AWE nie generuje ani nie emituje sygnałów elektromagnetycznych, które mogłyby zakłócić działanie innych krytycznych systemów na ISS. Ponadto, zespół poddał AWE ekspozycji na różnorodne źródła hałasu o wysokim poziomie, aby upewnić się, że zakłócenia akustyczne pochodzące ze stacji kosmicznej nie będą miały wpływu na obserwacje.

Dodatkowo, przeprowadzono testy wytrzymałości i niezawodności, oceny wyładowań elektrostatycznych i udarów, testy wibracji i trwałości przy użyciu stołu wibracyjnego do symulowania warunków startu, testy próżni termicznej, aby udokumentować wydajność w warunkach symulowanych lotów oraz kalibrację oprzyrządowania w komorze próżniowej.

Łączność satelitarna pełni nieodzowną rolę w wielu aspektach współczesnego życia, takich jak sektor bankowy, nawigacja, telekomunikacja i sektor rozrywkowy. Niemniej jednak, atmosferyczne fale grawitacyjne oraz niekorzystne warunki pogodowe w kosmosie mogą zakłócić to połączenie. Głównym celem projektu AWE jest zgłębienie wiedzy, która umożliwi naukowcom dokładniejsze prognozowanie zakłóceń w komunikacji, co z kolei umożliwi planistom misji oraz operatorom satelitów opracowanie efektywnych planów awaryjnych.

Atmosferyczne fale grawitacyjne, inaczej znane jako fale grawitacyjne, są wibracjami występującymi w ośrodkach płynnych, takich jak atmosfera ziemska. Te fale są generowane przez siły grawitacyjne próbujące przywrócić równowagę, co można przyrównać do zmarszczek pojawiających się na powierzchni stawu, gdy zostanie do niego wrzucony kamień. W atmosferze, główne przyczyny ich powstawania to prądy powietrza przepływające nad pasmami górskimi, konwekcja spowodowana przez ogrzewanie niższych warstw atmosfery lub zaburzenia mas powietrza.

Ogromne znaczenie naukowe i historyczne ma badanie atmosferycznych fal grawitacyjnych. Lepsze zrozumienie tych fal oraz ich wpływu na komunikację satelitarną umożliwi naukowcom doskonalenie modeli prognozowania pogody, ulepszanie technologii komunikacyjnych oraz opracowywanie bardziej niezawodnych systemów satelitarnych. Wiedza ta przyczyni się do postępu w różnych dziedzinach nauki, w tym w meteorologii, telekomunikacji oraz eksploracji kosmosu, otwierając nowe horyzonty dla przyszłych badań i rozwoju technologicznego.