科技全频|你以为天上没垃圾?收集太空垃圾的难度超乎你的想象。

一天中只有几个小时可以用来跟踪轨道碎片 。 一些科学家认为他们发现了更多的时间 。
太空垃圾不会很快消失 , 也不会造成问题 。 我们有望在过去的一年中看到更多的卫星发射 , 这意味着更多的火箭和航天器会以超过22,000mph的速度松动并飞奔 。 以这种速度 , 即使是只有几厘米长的物体也可能会立即摧毁卫星 , 并使更多的碎片飞越太空 。
您如何处理?您可以使用强大的激光来测量这些物体的距离 , 例如雷达或声纳 。 激光束撞击轨道上的碎片 , 然后反弹回地球 , 地勤人员可以测量出需要多长时间才能弄清楚他们要去的地方 , 并提醒您可能与其他物体发生碰撞 。 普渡大学的空气动力学专家卡罗琳·弗鲁(CarolinFrueh)说 , 这种激光测距技术远非跟踪卫星的新方法 , “但跟踪太空碎片的情况就不同了 。 ”太空垃圾不会停留在稳定的轨道上 。 她说 , 它将“开始跌落并拾取潜在的快速姿态运动 , 因此它的定向性不强 。 ”与卫星相比 , 激光探测的出现更为随机 ,
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激光测距只能为您提供长达数千公里的位置窗口 。 为了获得更好的预测 , 碎片跟踪器还可以测量这些物体反射的阳光 , 该反射物可用于将这些窗口缩小到几米 。 但是 , 只有当地面站仍然黑暗而卫星本身却被照亮时 , 才能在黎明或暮色附近观察到这些阳光反射 。
根据《自然通讯》上发表的一篇新论文 , 一组欧洲研究人员认为他们终于解决了这个问题 。。 奥地利科学院太空碎片研究人员迈克尔·斯坦多夫(MichaelSteindorfer)领导的一个研究小组已经找到了一种方法 , 可以在广阔的日光下以蓝天为背景对太空碎片进行可视化 。 新的日光技术不是使用老式的方法来测量阳光反射 , 而是使用专门的滤镜 , 望远镜和照相机系统在日光下观测天空中的恒星(当恒星很难发现时 , 它们的倍数为10倍) 。 这为您提供了一个与太空垃圾形成对比的背景 , 太空垃圾由于距离地球更近而反射的光线更明亮 , 因此您不再需要等到暮光或黎明之前就可以进行阳光反射测量 。 此外 , 该团队设计了新的软件 , 与以前的系统相比 , 该软件可以自动更实时地实时更正对象位置预测 。
该团队白天在四个不同的火箭体上测试了这种新的“日光系统” , 它们在距离地球表面不到1000公里的轨道上移动 , 精确定位到大约一米左右的范围 。 他们随后通过观察其他40个物体验证了该系统 。 总之 , 研究人员认为 , 根据季节的不同 , 新的日光系统可以使激光测距系统一天6到22个小时之间更加准确 。 跟踪站建立这样的系统应该在其能力范围之内 。
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一些估计表明 , 有1.3亿片空间碎片绕地球旋转 。
美国宇航局ODPO
但是 , 在日光下进行观察确实有其缺点 , Steindorfer允许其他物体的反射很容易干扰碎片跟踪 。 随着时间的流逝 , 硬件和软件都需要改进 , 以减少不准确的预测 , Steindorfer认为整个系统需要被视为一项持续不断的工作 。 未参与这项新研究的Frueh还补充说 , 利用雷达已经可以进行日光跟踪 , 并且日光光学观察也已用于检测特别明亮的碎片的运动 。
但是 , 将这些望远镜的观测结果与激光测距测量结果相结合 , 确实“大大改善了编目物体的当前精度 , 尤其是在没有雷达跟踪的高空轨道上” , Frueh说 。 她警告说 , 它不能作为扫描所有大小和高度的碎屑的最终解决方案 , 但应成为碎屑跟踪工具带中的另一个有用工具 。
Steindorfer自然对新的日光系统的影响更为乐观 。 他认为 , 这将有助于在全球范围内建立更组织的碎片跟踪站网络 , 从而以“显着改善轨道预测并提供可能发生碰撞的更好警告 , 甚至为未来的空间碎片清除任务提供信息”的方式开展合作 。 考虑到太空垃圾问题的严重性 , 在这一点上 , 任何新的解决方案都非常受欢迎 。