99% космического мусора сейчас невидимы, но скоро ситуация может измениться

На околоземной орбите находятся миллионы обломков и прочего мусора. Но на данный момент мы можем обнаружить лишь малую часть этого количества. Ученые разрабатывают новую методику, которая должна изменить ситуацию

Частные и военные организации следят за некоторыми из 170 миллионов фрагментов космического мусора на орбите. Но их возможности ограничены тем, насколько крупные объекты они могут обнаружить. В настоящее время с помощью радаров или оптических систем можно отследить только объекты размером больше софтбола, что составляет менее 1% космического мусора. Поэтому в настоящее время разрабатывается новая методика, которая должна быть способна различать даже космический мусор диаметром менее одного миллиметра.

Фото: earth-chronicles.ru

Проект под названием Space Debris Identification and Tracking (SINTRA) предполагает использование самых современных датчиков для обнаружения плазменных волн, генерируемых полями космического мусора. Новые датчики будут использоваться наряду с существующими, такими как наземные радары, спутниковые системы слежения и оптические датчики, для идентификации и отслеживания (по возможности) всего космического мусора.

Картирование космических столкновений

«В настоящее время мы обнаруживаем космический мусор по объектам, отражающим световые или радиолокационные сигналы. Чем меньше объекты, тем сложнее нашим приборам уловить отраженный свет или радарные сигналы достаточной интенсивности», – объясняет Нилтон Ренно из Мичиганского университета, профессор климатических и космических наук.

SINTRA – это четырехлетний проект, призванный помочь усовершенствовать датчики, необходимые для обнаружения сигнатур орбитального мусора. Это совместный проект, в котором участвуют военный подрядчик BlueHalo, а также несколько университетов. Идея SINTRA заключается в поиске электрических сигналов, излучаемых облаками космического мусора. Столкнувшиеся куски космического мусора распадаются на крошечные фрагменты, некоторые из которых под воздействием тепла удара испаряются и превращаются в заряженный газ.

«Когда облако заряженного газа и космического мусора расширяется, оно производит всплески энергии, которые напоминают статические разряды, возникающие после протирания свежевыстиранного одеяла», – говорит Моджтаба Ахаван-Тафти, доцент кафедры климатических и космических наук и техники и ведущий ученый проекта из Мичиганского университета.

Заряженные фрагменты газа и мусора могут генерировать импульсы электрических полей, когда они приближаются друг к другу достаточно близко, создавая дополнительные электрические разряды. Эти сигналы длятся лишь доли секунды, но они могут помочь отследить фрагменты космического мусора и облака микроскопических обломков, которые образуются в результате столкновений обломков.

Фото: rossaprimavera.ru

Более безопасная орбита

Согласно последним компьютерным расчетам команды Мичиганского университета, например, при столкновении двух кусков алюминия на типичных орбитальных скоростях возникает электрический разряд, достаточно сильный, чтобы его можно было обнаружить с земли с помощью 26-метровой антенны с высококачественным радиоприемником. Аналогично, импульсы электрического поля должны быть обнаружены более чувствительными радиосистемами, такими как Deep Space Network НАСА.

В случае успеха SINTRA впервые позволит отслеживать очень мелкий мусор, что снизит риск для глобального космического движения. Средняя скорость падения космического мусора на низкой околоземной орбите (НОО) составляет 36 000 км/час. Поэтому даже самые мелкие обломки могут нанести значительный ущерб действующим спутникам.

Однако для реализации концепции SINTRA предстоит еще много работы. Частота электрических сигналов может меняться в зависимости от скорости столкновения, а материал обломков вносит дополнительные переменные. Это также может усложнить их обнаружение. Важна также сила генерируемого сигнала. Он должен быть достаточно сильным, чтобы пройти через атмосферу Земли и быть уловленным наземными приборами.