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歐空局(ESA)科學家開發一種利用激光精確跟蹤太空碎片的方法

歐空局(ESA)科學家開發一種利用激光精確跟蹤太空碎片的方法

歐空局(ESA)科學家開發一種利用激光精確跟蹤太空碎片的方法

歐空局(ESA)科學家開發一種利用激光精確跟蹤太空碎片的方法

(神秘的地球uux.cn報道)據cnBeta:歐空局(ESA)的一個科學家小組開發了一種利用激光精確跟蹤太空碎片的方法,即使在白天也能實現。利用特殊的望遠鏡、探測器和調整為特定波長的濾光器的組合,現在可以增加天空和激光照射物體之間的對比度,使后者可見。

在任何時刻,都有2000顆活躍的衛星和3000顆不活躍的衛星在地球軌道上運行,還有大約100萬塊直徑超過一厘米的碎片。雖然它們發生碰撞的幾率很小,但每一塊太空垃圾都以超音速的速度繞著地球飛馳,一粒油漆斑點大小的碎片仍然可以造成和大威力步槍子彈一樣大的傷害。

由于這些原因,世界各國的太空機構非常熱衷于繪制空間碎片圖,希望有朝一日能清理掉這些亂七八糟的東西,在此之前,避免對航天器造成損害。其中一種方法是使用衛星激光測距(SLR),通過測量光脈沖擊中衛星并返回所需的時間來精確定位和跟蹤碎片,從而可以預測其軌跡。

1964年,當Beacon-B衛星發射時,首次展示了這項技術,一年后又將其定位到幾米之內。從那時起,這項技術有了很大的進步,持續時間只有皮秒的激光脈沖可以追蹤衛星到毫米以內。

不幸的是,SLR需要一個特殊的反射器來將激光彈回地球站,而大多數碎片沒有這樣的東西,所以跟蹤者必須等待特定的時間向可疑的碎片發射激光。這是在碎片在陽光下環繞地球的極幾分鐘內,而SLR站處于黑暗中。如果物體進入了地球的陰影中,或者是在白天,就不可能進行追蹤。

不過,歐空局新的技術可能會改變這種情況。對于日光追蹤,配備了特殊濾光片和光子探測器的望遠鏡能夠改變白天天空的對比度,以至于衛星甚至昏暗的恒星都變得清晰可見。當疑似碎片碎片的仰角超過15°時,就會被安裝在SLR望遠鏡上的20厘米(7.9英寸)跟蹤望遠鏡接收到。通過使用特殊的軟件,SLR望遠鏡可以對各種偏差進行補償,并通過其反射的激光特征來追蹤該物體,收集足夠的數據來進行精確的軌道預測。

到目前為止,已經有40個碎片物體和亮度是肉眼能看到的恒星的1/10的天體在中午被觀測到。

“我們習慣于只有在夜間才能看到星星,用望遠鏡觀測碎片也同樣如此,只是觀測低軌道物體的時間窗口要小得多。”歐空局太空碎片辦公室負責人Tim Flohrer說。“利用這項新技術,我們將有可能跟蹤以前‘看不見’的物體,這些物體一直潛伏在藍天中,這意味著我們可以整天用激光測距來支持避免碰撞。”

這項新技術發表在《自然-通訊》上。




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