211service.com
Sådan kaster du et bredere net til sporing af rumskrammel
Fru Tech | Affald: Getty; Jorden: NASA
Rumskrot forsvinder ikke foreløbig - og det er de problemer, det forårsager heller ikke. Vi er klar til at se flere satellitopsendelser for hvert år, der går, hvilket betyder, at flere stykker raket og rumfartøjer bliver løs og zipper rundt med over 22.000 mph . Ved disse hastigheder kan selv en genstand, der kun er få centimeter lang, øjeblikkeligt ødelægge en satellit og sende endnu mere snavs gennem rummet.
Hvordan håndterer du dette? Du kan bruge kraftige lasere til at måle afstanden mellem disse objekter, såsom radar eller sonar. En laserstråle rammer affaldet i kredsløb og hopper tilbage til Jorden, og jordbesætninger kan måle, hvor lang tid det tager at finde ud af, hvor de er, og hvor de skal hen, og advare dig om mulige kollisioner med andre objekter. Denne laserafstandsteknik er langt fra en ny praksis til sporing af satellitter, men med sporing af rumaffald er situationen anderledes, siger Carolin Frueh, en astrodynamikekspert ved Purdue University. Rumskrot forbliver ikke i en stabil bane. Den vil begynde at tumle og opfange potentielt hurtige holdningsbevægelser, så den er ikke godt orienteret, siger hun. Laserdetektion vil fremstå mere tilfældigt end for satellitter, så der er behov for flere kontinuerlige observationer for virkelig at forudsige, hvor affaldet er på vej hen.
Laserafstand giver dig kun et lokalitetsvindue, der er op til flere tusinde kilometer i afstand. For bedre forudsigelser kan snavssporere også måle reflektionen af sollys fra disse objekter, som kan bruges til at indsnævre disse vinduer til blot et par meter. Men disse sollysrefleksioner kan kun observeres omkring daggry eller tusmørke, når jordstationerne stadig er mørke, men selve satellitterne er oplyst.
Et hold europæiske forskere tror, at de endelig er kommet uden om dette problem, ifølge a nyt papir offentliggjort i Nature Communications . Et hold ledet af Michael Steindorfer, en forsker i rumaffald fra det østrigske videnskabsakademi, har fundet ud af en måde at visualisere rumaffald ved højlys dag mod en blå himmel baggrund. I stedet for at måle sollysrefleksioner på gammeldags måde, bruger den nye dagslysteknik et specialiseret filter, teleskop og kamerasystem til at observere stjerner på himlen i dagslys (når de er 10 gange sværere at få øje på). Dette giver dig en baggrund, der står i kontrast til rumskrot, som reflekterer lyset mere klart, da de er tættere på Jorden, så du ikke længere behøver at vente til tusmørke eller før daggry for at få målinger af sollysrefleksion. Derudover har teamet designet ny software, der automatisk korrigerer forudsigelser af objektplacering i realtid mere præcist end tidligere systemer.
Holdet testede dette nye dagslyssystem i dagtimerne på fire forskellige raketlegemer, der bevægede sig gennem kredsløb lige under 1.000 kilometer over Jordens overflade, og lokaliserede deres placeringer ned til en rækkevidde på omkring en meter eller deromkring. De validerede senere systemet gennem observationer af 40 andre objekter. Alt i alt mener forskerne, at det nye dagslyssystem kan gøre et laserafstandssystem mere præcist i mellem 6 og 22 timer i døgnet, afhængigt af årstiden. Det bør være inden for midlerne for en sporingsstation at opsætte et sådant system.
Arbejde der er i gang
Nogle skøn tyder på, at der er 130 millioner stykker rumaffald, der kredser om Jorden.
NASA ODPO
At udføre observationer i dagslys har dog sine ulemper, og Steindorfer tillader, at refleksioner fra andre objekter let kan forstyrre sporing af affald. Både hardware og software skal forbedres over tid for at reducere unøjagtige forudsigelser, og Steindorfer argumenterer for, at hele systemet skal betragtes som et fortsat igangværende arbejde. Frueh, som ikke arbejdede på det nye studie, tilføjer også, at dagslyssporing allerede er muligt med radar, og optiske dagslysobservationer er også blevet brugt til at detektere bevægelsen af særligt skarpt affald.
Men at kombinere disse teleskopobservationer med laserafstandsmålinger giver en betydelig forbedring af den aktuelle nøjagtighed af katalogiserede objekter, især i højhøjdebaner, som ikke er radarsporet, siger Frueh. Hun advarer om, at det ikke kan tjene som en endegyldig løsning til scanning af affald i alle størrelser og højder - men det burde være et andet nyttigt værktøj i affaldssporingsværktøjsbåndet.
Steindorfer er naturligvis mere optimistisk omkring virkningen af det nye dagslyssystem. Han mener, at det kunne være med til at fremme et mere organiseret netværk af affaldssporingsstationer rundt om i verden, som arbejder sammen på en måde, der væsentligt forbedrer forudsigelser om orbital og giver bedre advarsler om mulige kollisioner, eller endda informerer fremtidige missioner om fjernelse af rumaffald. I betragtning af hvor slemt pladsskrammelproblemet bliver, er alle nye løsninger mere end velkomne på dette tidspunkt.