Американські вчені з Університету Аляски в Фербенксі розробляють спеціалізований супутник “Space Debris Hunter”, здатний виявляти крихітні орбітальні уламки розміром лише один сантиметр, що рухаються з величезною швидкістю та становлять серйозну загрозу для космічної інфраструктури.
Орбіта Землі стає дедалі небезпечнішою через скупчення космічного сміття. Мільйони невидимих об’єктів мчать по орбіті зі швидкістю близько 17 500 миль на годину. На такій швидкості навіть маленький уламок має руйнівну силу ручної гранати.
Невидима загроза у космосі
Сучасні системи відстеження не можуть виявити більшість космічного сміття. За оцінками американської програми моніторингу, на орбіті Землі обертається приблизно 100 мільйонів уламків розміром понад 1 міліметр. Наразі відстежується менше одного відсотка цих небезпечних об’єктів.
Професор Пол Бернхардт з Університету Аляски пояснює важливість нового проєкту. “Весь супутник буде призначений для виявлення космічного сміття, занадто малого, щоб його можна було побачити з землі,” – зазначив він у своїй заяві. Ця технологія відкриває нові можливості для космічної безпеки.
Космічне сміття включає широкий спектр об’єктів штучного походження. Це можуть бути старі супутники, відпрацьовані ступені ракет або уламки від зіткнень. Усі ці об’єкти становлять серйозну загрозу для функціонуючих супутників і космічних апаратів.
Інноваційний метод виявлення на основі плазми
Дослідники розробили унікальний метод виявлення дрібних об’єктів. Вони співпрацюють з Університетом Калгарі для вдосконалення технології. Їхній підхід дозволяє розрахувати відстань і кут зближення малих космічних об’єктів із супутниками.
Метод базується на цікавому фізичному явищі. Орбітальні об’єкти генерують специфічні хвилі під час руху через плазмові смуги. Ці смуги є природними збуреннями вздовж силових ліній магнітного поля Землі. Аналізуючи ці хвильові паттерни, можна визначити ключові параметри руху об’єкта.
“Кількох таких вимірювань достатньо, щоб передбачити майбутній шлях уламків. Це нова наука, яку ми досліджуємо,” – додав професор Бернхардт. Такий підхід дозволяє точно визначити траєкторію руху космічного сміття.
Сенсорне обладнання супутника Space Debris Hunter
Супутник “Мисливець за космічним сміттям” буде оснащений спеціалізованими датчиками. Вони вимірюватимуть електричні та магнітні хвильові поля, що створюються космічними уламками. Ця інформація є критично важливою для точного відстеження об’єктів.
Система працюватиме комплексно. Один набір датчиків виявлятиме сигнали від уламків, що пролітають поруч. Інший датчик фіксуватиме зміни частоти цих сигналів. Поєднання цих вимірювань забезпечить точне визначення місцезнаходження та прогнозування шляху уламків.
Така технологія має величезне практичне значення. Завдяки точному відстеженню діючі супутники зможуть виконувати маневри уникнення. Це дозволить зменшити ризик пошкоджень від зіткнень з космічним сміттям.
Практичне застосування та перспективи
Потреба в такій технології зростає з кожним роком. Кількість об’єктів на орбіті постійно збільшується. Компанії, що експлуатують супутникові мережі, вже стикаються з цією проблемою. Наприклад, Starlink виконує понад 20 000 маневрів уникнення зіткнень щороку.
Пошкодження, спричинені космічним сміттям, можуть мати серйозні наслідки. Вони порушують роботу критично важливих служб, від яких залежить повсякденне життя. Фінансові збитки від таких інцидентів оцінюються в мільярди доларів.
Детальна інформація про метод виявлення космічного сміття була опублікована в науковому журналі Physics of Plasmas. Ця публікація підтверджує науковий внесок дослідників та важливість їхньої роботи для майбутнього космічних досліджень і безпеки орбітальної інфраструктури.
