跟踪无法检测的太空垃圾

Satellite and spacecraft operators may finally be able to detect small pieces of debris orbiting Earth using an approach proposed by researchers from the University of Michigan.

卫星和航天器操作员最终可能能够使用密歇根大学研究人员提出的方法检测地球上的小块碎片

“现在,我们通过寻找反射光线或雷达信号的物体来检测空间碎片,”密歇根大学的首席研究员Nilton Renno说,他对气候、空间科学、工程和侵蚀空间工程都很熟悉“越小的对象越大,其亮度越低,或者雷达信号越强,无法从地面上检测到它们。”

今天,这个物体在他的“太空垃圾”中找到了一堆可追踪的碎片,这还不到火箭发射、太空行走和失效卫星遗留下来的1.7亿碎片的1%新方法可以检测出比毫米直径更小的厚度——类似于毛细管的厚度

Rennow将于周二在第二届国际轨道报告会议上发表研究结果5与张云博士一起,他是一位集科学与工程于一体的博士后这是由Intelligence Advanced Research ProjectsActivity的SpaceDebris Identification and Tracking Program资助的一个更大的合作项目的第一个结果该项目由军事承包商BlueHalo负责,包括阿拉斯加费尔班克斯大学

垃圾空间不仅难看,而且很危险在典型的轨道速度为每小时2000英里的情况下,一个大尺寸的空间碎片可以击中一个物体,并在高速公路上提供能量,可能会自动发射卫星即使是较小的部件也会损坏航天器,从而跟踪需要采取疏散行动的卫星和航天器的错误发射临界值

地球的轨道越来越拥挤,这使得保护卫星的工作变得更加困难碎片的碎片经常相互碰撞,将较大的碎片破碎成较小的、无法检测的碎片一些专家认为,空间碎片的数量可能会以指数级的速度增长,成为一个连续的立方体,最终导致GPS、手机数据、天气监测等基础结构的缺陷

当潜在的灾难发生时,空间碎片之间的碰撞可能被证明是追踪空间碎片的最佳途径当大部分空间碎片发生碰撞时,它们会爆炸成碎片,其中一些碎片会由于撞击产生的热量而蒸发成碎片

“当带电粒子和碎片的云膨胀时,它会产生轻微的类似能量爆发的信号,类似于由出现在空下方的气泡中的静电火花产生的信号,”MojtabaAkhavan Tafti说,他是一位研究科学的抵抗者,包括生命科学、空间科学和工程,也是该项目的领军科学家

在这个初始能量爆发之后,带电荷的碎片盖可以产生电场脉冲,只要它们彼此靠近,就会产生更多类似闪电的爆发这些电信号可能是一秒的一小部分,但它可以帮助追踪碎片碎片和碎片碰撞时形成的微观碎片云

根据团队的最新计算机模拟,当两片铝片以不同的方式进行测试时,它们会发射出强达26米的电脉冲,具有高质量的接收器,可以从地面进行检测电场脉冲应该类似地可以用更灵敏的无线电阵列来探测,比如美国国家航空航天局的深空网络

还有很多锻炼电子信号的频率可能会随着碰撞的程度和其性质的不同而变化,这可能会使检测变得复杂为了接收电信号,它们需要比地球仪器的背景信号更强,并穿过地球的高层大气

团队计划通过额外的计算机模拟,通过使用美国国家航空航天局的深空网络测量密封信号,并通过分析纳瓦尔研究实验室和美国国家航空宇航局的美国研究中心的超高速实验数据,来优化他们的方法使用这些设施的激光器,该仪器可以在不同的比特速度范围内发射不同类型的发射目标,并测量撞击产生的电发射的特性如果这样的实验能够检测到空间碎片碰撞过程中产生的大范围的电子信号,他们不仅可以确定空间碎片的位置,还可以确定它看起来像什么和什么

Akhavan Tafti说:“我们想知道是否有任何物体被损坏,因为这将影响到钻头及其损坏程度。”