Астронавт Дон Петтит выложил у себя в X одну из 1.2 миллиона фотографий, которые сделал во время последней экспедиции на МКС. Кадр Млечного Пути снят из модуля Купола на Nikon Z9 с кастомным трекером, который позволяет держать звёзды неподвижными при длинных выдержках

Сам снимок отличный. Но если присмотреться к корпусу станции - особенно к поверхностям, смотрящим навстречу потоку - видно характерное оранжево-красное свечение. Это тот же эффект, который впервые зафиксировали в марте 1982 года, во время третьего полёта Шаттла - астронавты фотографировали эксперимент в грузовом отсеке и обнаружили на снимках неожиданное оранжевое гало над хвостом и двигательными гондолами. С тех пор явление наблюдается на всех аппаратах на низкой околоземной орбите и называется «Shuttle Glow»

Оранжевый ореол простирается примерно на 20 см от поверхности. Спектр света сплошной, с максимумом в области ~670-800 нм. Его интенсивность очень сильно зависит от плотности атомарного кислорода (т.е. от высоты и солнечной активности - чем ниже и чем активнее Солнце, тем сильнее), а также от геометрии и угла атаки: максимум на поверхностях, ориентированных прямо в поток, и падает более чем в 10 раз уже при 90°. Кроме того, свечение заметно усиливается при снижении температуры поверхности

Механизм явления сейчас считается установленным. Поверхность аппарата работает как катализатор: быстрые атомы кислорода из атмосферы ударяются об обшивку и реагируют с молекулами оксида азота, которые на ней адсорбированы. В результате образуется возбуждённый диоксид азота - он отрывается от поверхности и излучает свет. Реакция экзотермична (3.2 эВ), и часть этой энергии уходит в кинетическую энергию десорбированной молекулы, что и объясняет наблюдаемую толщину светящегося слоя

Откуда берётся оксид азота? Часть приходит из окружающей атмосферы и из выхлопа двигателей ориентации (в продуктах сгорания присутствуют азот и его оксиды, а также несгоревшее топливо, оседающее на обшивке). Часть образуется прямо на поверхности: молекулярный азот при ударе диссоциирует, атомы азота адсорбируются и мигрируют по обшивке, пока не встретят адсорбированный атом кислорода - так получается NO, который и нужен для реакции. У крупных объектов вроде Шаттла или МКС вокруг корпуса к тому же всегда есть своя разреженная атмосфера из остатков газов и выхлопа (масс-спектрометры регистрировали в ней молекулы массой вплоть до 120 а.е.м) - которая тоже активно участвует в этих процессах

Явление подтверждали и на орбите. Во время миссии STS-39 в рамках плазменного эксперимента CIV (Critical Ionization Velocity) вокруг Шаттла последовательно распыляли несколько газов - оксид азота, углекислый газ, ксенон и неон. Резкое усиление свечения происходило при выбросе оксида азота: его молекулы оседали на поверхностях, смотрящих в поток, и запускали реакцию с атомарным кислородом. Параллельно инфракрасные спектрометры регистрировали полосы OH, NO, NO⁺ и CO в ближнем ИК, а масс-спектрометрические данные более ранних миссий (STS-4 и др.) подтвердили присутствие NO₂ у поверхностей, обращённых в поток - в количествах, достаточных для объяснения наблюдаемой яркости

Есть у этой истории и ироничная сторона. Тот же атомарный кислород, который заставляет станцию светиться, медленно её разъедает - и эти два процесса, как выяснилось, антикоррелируют. Эксперименты на манипуляторе Шаттла показали: материалы, которые светят ярче всего, разрушаются меньше всего. Полиэтилен разъедается охотно, но почти не светится. А чёрная краска Chemglaze Z-306, которой красят оптические системы изнутри, чтобы убирать паразитную засветку - даёт самое интенсивное свечение, при этом сама почти не разрушается. Её в какой-то момент рассматривали для покрытия внутренностей телескопа Хаббл. Краска, созданная для борьбы со светом, оказалась его самым ярким источником на орбите. Эта обратная корреляция - главный аргумент за то, что поверхность работает как катализатор, а не как реагент: если бы обшивка расходовалась в реакции, яркие и стойкие материалы не могли бы существовать одновременно