Прорывная лазерная технология выводит отслеживание космического мусора на новый уровень
2025-01-13
Пространство вокруг Земли становится все более переполненным мусором, оставшимся от предыдущих миссий. Существует около 40 000 фрагментов мусора размером более 10 сантиметров, плюс миллионы более мелких фрагментов, все они движутся со скоростью до 30 000 километров в час (18 650 миль в час). Исследователи из Технического университета Граца совершили большой прорыв в этом отношении. «Институт геодезии использовал собственную модель сил, которая может быть использована для определения положения спутников или мусора с точностью примерно 100 метров», — заявила команда Технического университета в пресс-релизе. «Знание гравитационного поля Земли имеет решающее значение для прогнозирования траекторий объектов в космосе».
Объединение SLR с моделями гравитационного поля
Распределение массы на Земле, включая большие площади воды, влияет на гравитационное притяжение спутников и мусора. Точная характеристика этих гравитационных изменений имеет решающее значение для точного прогнозирования орбит. Метод, разработанный Институтом геодезии Технического университета Граца, объединяет существующие спутниковые данные с высокоточной техникой, называемой спутниковой лазерной локацией (SLR). «Сеть станций SLR направляет лазер на спутник с помощью ретрорефлектора, который отражает излучаемый лазерный свет», — поясняется в пресс-релизе. Измеряя время, необходимое лазеру для перемещения к спутнику и обратно, ученые могут определить положение спутника с точностью до сантиметра.
«И, выполняя множественные измерения, также можно обнаружить изменения орбиты из-за изменений массы поверхности Земли», — подчеркивает исследователь.
Объединив данные спутниковой лазерной локации с передовыми моделями гравитационного поля, исследователи достигли беспрецедентной степени точности в прогнозировании траекторий объектов в космосе.
«Если спутниковую лазерную локацию объединить с другими методами спутниковых измерений, расчет гравитационного поля становится еще точнее, поскольку можно точно определить все длины волн гравитационного поля», — говорит Сандро Краусс из Института геодезии Технического университета Граца.
«В то же время мы можем использовать данные, полученные в результате измерений, для лучшего прогнозирования положения спутников и космического мусора, определения их местоположения и характеристики их положения с помощью спутниковой лазерной локации, а также очень точного прогнозирования их будущих орбит, что помогает повысить орбитальную безопасность».
Влияние и применение
Влияние этого прорыва не ограничивается отслеживанием космического мусора. Повышение точности прогнозов орбит также приносит пользу спутниковым операциям, космической навигации и различным научным начинаниям, которые полагаются на точное позиционирование в космосе.
Важно отметить, что космический мусор стал серьезной проблемой, поскольку в последнее время произошло несколько тревожных инцидентов. Недавно спутник iS-33e, построенный Boeing, взорвался в космосе, прервав связь на трех континентах.
Чтобы внести еще больший вклад в космическое сообщество, команда Грацского технического университета сделала свои передовые расчеты общедоступными через свое программное обеспечение с открытым исходным кодом GROOPS.
«Сочетание моделирования нашей орбиты с измерениями SLR теперь позволяет нам выполнять еще более точные расчеты в программном обеспечении GROOPS, которое доступно всем бесплатно», — сказал Торстен Майер-Гюль.
