Существующие системы отслеживания орбитальных объектов не способны выявлять обломки размером в 1 сантиметр (менее 0,5 дюйма). Даже такие небольшие частицы, движущиеся со скоростью около 17 500 миль в час, обладают энергией удара, сравнимой с воздействием небольшой взрывчатки, что грозит разрушить спутниковые системы.
Орбитальное пространство населено разнообразными объектами: неработающими спутниками, отработанными ступенями ракет, обломками после столкновений и другими искусственными телами, утратившими свою функциональность. По оценкам американской программы отслеживания, в околоземном пространстве насчитывается свыше 100 миллионов объектов, превышающих 1 мм, из которых менее 1% контролируется, несмотря на их потенциал привести к катастрофическим последствиям.
Разработку нового метода отслеживания возглавляет профессор Пол Бернхардт из Геофизического института Университета Аляски в Фэрбанксе. Исследование проводится в тесном сотрудничестве с Университетом Калгари (Канада), а публикацию, посвящённую методу, подготовил Бенгт Элиассон из Университета Стратклайда (Великобритания). Работа реализуется по контракту компании Blue Halo в рамках программы IARPA Space Debris Identification and Tracking, являющейся частью государственной инициативы США.
Научный прорыв заключается в обнаружении волн, возникающих при прохождении орбитальных объектов через плазменные возмущения вдоль магнитных линий Земли. Плазма представляет собой газообразное состояние, состоящее из свободно перемещающихся отрицательных электронов и положительных ионов. Применяемая методика базируется на одновременном измерении электрических и магнитных полей бортовыми датчиками, а также регистрации изменения частоты сигналов с течением времени.
Полученные данные позволяют определить расстояние до обломка и его направление. По словам Бернхардта, «несколько подобных измерений достаточно для предсказания будущей траектории обломков. Это — новая наука, которую мы изучаем.» Такая точная информация даёт возможность прогнозировать траектории мелких объектов и своевременно корректировать курс спутников для предотвращения столкновений.
Специализированный спутник Space Debris Hunter разработан для обнаружения космического мусора, который невозможно зафиксировать с Земли. Оснащённый точными датчиками, он позволяет определить не только местоположение, но и направление движения мелких обломков, что критически важно для принятия оперативных мер. Например, операторы системы Starlink ежегодно проводят свыше 20 000 манёвров для предотвращения столкновений.
Новая методика была подробно описана в статье, опубликованной 8 января в журнале Physics of Plasmas. В публикации изложены принципы измерений и анализ данных, позволяющие не только обнаружить, но и предсказать движение мельчайших орбитальных обломков.
Разрабатываемая технология в рамках государственной программы США открывает перспективы повышения безопасности орбитального пространства. Применение инновационных методов детекции космического мусора станет ключевым элементом в обеспечении устойчивой работы спутников и предотвращении аварийных столкновений в низкоорбитальной зоне.
Изображение носит иллюстративный характер
Орбитальное пространство населено разнообразными объектами: неработающими спутниками, отработанными ступенями ракет, обломками после столкновений и другими искусственными телами, утратившими свою функциональность. По оценкам американской программы отслеживания, в околоземном пространстве насчитывается свыше 100 миллионов объектов, превышающих 1 мм, из которых менее 1% контролируется, несмотря на их потенциал привести к катастрофическим последствиям.
Разработку нового метода отслеживания возглавляет профессор Пол Бернхардт из Геофизического института Университета Аляски в Фэрбанксе. Исследование проводится в тесном сотрудничестве с Университетом Калгари (Канада), а публикацию, посвящённую методу, подготовил Бенгт Элиассон из Университета Стратклайда (Великобритания). Работа реализуется по контракту компании Blue Halo в рамках программы IARPA Space Debris Identification and Tracking, являющейся частью государственной инициативы США.
Научный прорыв заключается в обнаружении волн, возникающих при прохождении орбитальных объектов через плазменные возмущения вдоль магнитных линий Земли. Плазма представляет собой газообразное состояние, состоящее из свободно перемещающихся отрицательных электронов и положительных ионов. Применяемая методика базируется на одновременном измерении электрических и магнитных полей бортовыми датчиками, а также регистрации изменения частоты сигналов с течением времени.
Полученные данные позволяют определить расстояние до обломка и его направление. По словам Бернхардта, «несколько подобных измерений достаточно для предсказания будущей траектории обломков. Это — новая наука, которую мы изучаем.» Такая точная информация даёт возможность прогнозировать траектории мелких объектов и своевременно корректировать курс спутников для предотвращения столкновений.
Специализированный спутник Space Debris Hunter разработан для обнаружения космического мусора, который невозможно зафиксировать с Земли. Оснащённый точными датчиками, он позволяет определить не только местоположение, но и направление движения мелких обломков, что критически важно для принятия оперативных мер. Например, операторы системы Starlink ежегодно проводят свыше 20 000 манёвров для предотвращения столкновений.
Новая методика была подробно описана в статье, опубликованной 8 января в журнале Physics of Plasmas. В публикации изложены принципы измерений и анализ данных, позволяющие не только обнаружить, но и предсказать движение мельчайших орбитальных обломков.
Разрабатываемая технология в рамках государственной программы США открывает перспективы повышения безопасности орбитального пространства. Применение инновационных методов детекции космического мусора станет ключевым элементом в обеспечении устойчивой работы спутников и предотвращении аварийных столкновений в низкоорбитальной зоне.
