Operateri satelita i svemirskih letelica bi konačno mogli da otkriju male komade otpada koji kruže oko Zemlje koristeći pristup koji su predložili istraživači sa Univerziteta u Mičigenu.
„Trenutno otkrivamo svemirski otpad tražeći objekte koji reflektuju svetlosne ili radarske signale“, rekao je Nilton Reno, glavni istraživač sa tima Univerziteta u Mičigenu i profesor klimatskih i svemirskih nauka i inženjeringa i vazduhoplovnog inženjerstva. „Što su objekti manji, postaje teže dobiti sunčevu svetlost ili radarske signale dovoljno jake da ih otkriju sa zemlje.“
Danas su objekti veći od softballa jedini komadi ovog „svemirskog smeća“, koji se može pratiti, što je manje od 1% od skoro 170 miliona komada smeća zaostalih od lansiranja raketa, šetnji svemirom i ugašenih satelita. Nova metoda može otkriti krhotine manje od jednog milimetra u prečniku – slično debljini olova olovke.
Renno će predstaviti nalaze na Drugoj međunarodnoj konferenciji o orbitalnim ostacima 5. decembra sa Iun Zhang-om, postdoktorskim istraživačem u oblasti klimatskih i svemirskih nauka i inženjeringa. Rezultati su među prvima koji su došli iz većeg, kolaborativnog projekta, Programa za identifikaciju i praćenje svemirskih otpadaka aktivnosti Intelligence Advanced Research Projects Activiti. Projekat vodi vojni izvođač Blue Halo i uključuje Univerzitet Aljaske Ferbanks.
Smeće u svemiru je više nego neugledno — opasno je. Pri tipičnoj orbitalnoj brzini od 22.000 milja na sat, komad svemirskog otpada veličine šljive može da udari u drugi objekat sa istom energijom kao pri sudaru automobila na autoputu, potencijalno dovodeći satelit van funkcije. Čak i manji komadi mogu oštetiti svemirske letelice, tako da je njihovo praćenje od kritične važnosti za satelite i letelice koje treba da preduzmu akcije izbegavanja.
Zemljina orbita postaje sve zatrpanija, što čini zaštitu satelita mnogo težom. Komadi svemirskog otpada često se sudaraju jedni sa drugima, fragmentirajući veće komade na male komade koji se ne mogu otkriti. Neki stručnjaci strahuju da bi količina svemirskog otpada mogla eksponencijalno da raste kako pojedinačni delovi nastave da se sudaraju, što bi na kraju izazvalo haos u infrastrukturi na koju se oslanjamo za GPS, podatke mobilnog telefona, praćenje vremena i još mnogo toga.
Iako su potencijalno katastrofalni, sudari između svemirskih ostataka mogli bi se pokazati kao najbolji način za praćenje sitnog svemirskog otpada. Kada se mali komadi svemirskog otpada sudare, oni eksplodiraju u sitne fragmente, od kojih neki ispare u napunjeni gas usled toplote proizvedene udarom.
„Kada se oblak naelektrisanog gasa i krhotina proširi, on stvara energijske rafale nalik munjama, slične signalima koje proizvode statičke varnice koje se pojavljuju nakon trljanja sveže opranog ćebeta“, rekla je Mojtaba Akhavan-Tafti, pomoćnik naučnika za klimu i klimu. svemirske nauke i inženjerstvo, i vodeći naučnik na projektu.
Nakon ovog početnog energetskog praska, naelektrisani čvrsti komadi krhotina mogu stvoriti impulse električnog polja kad god su dovoljno blizu jedan drugom, proizvodeći dodatne rafale nalik munjama. Ovi električni signali traju samo delić sekunde, ali bi mogli da pomognu u praćenju komada svemirskog otpada i oblaka mikroskopskih fragmenata koji nastaju kada se krhotine sudare.
Kada se dva komada aluminijuma sudare pri tipičnim orbitalnim brzinama, emituju električni prasak dovoljno jak da ga 26-metarska antena sa visokokvalitetnim radio prijemnikom otkrije sa zemlje, prema najnovijim kompjuterskim simulacijama tima. Impulsi električnog polja bi na sličan način trebalo da se mogu detektovati sa osetljivijim radio nizovima, kao što je NASA-ina Deep Space Netvork.
Ima još mnogo toga da se radi. Frekvencija električnih signala može da varira u zavisnosti od brzine sudara i od čega su krhotine napravljene, što bi moglo da komplikuje detekciju. Da bi videli električne signale, oni moraju da budu jači od pozadinskih signala zemaljskog instrumenta i da prođu kroz gornju atmosferu Zemlje.
Tim planira da usavrši svoj pristup dodatnim kompjuterskim simulacijama merenjem stvarnih signala pomoću NASA-ine mreže dubokog svemira i analizom podataka iz eksperimenata hiperbrzine u Laboratoriji za istraživanje mornarice i NASA-inom istraživačkom centru Ames. Koristeći lasere objekata, tim može da lansira različite vrste krhotina na mete u rasponu orbitalnih brzina i meri karakteristike električnih emisija koje su rezultat udara.
Ako takvi eksperimenti otkriju način za otkrivanje širokog spektra električnih signala generisanih tokom sudara svemirskog otpada, mogli bi da utvrde ne samo gde se nalazi svemirski otpad, već i kako izgleda i od čega je napravljen.
„Želimo da znamo da li je objekat tvrd ili mekan jer će to uticati na to kako kruži i koliko može biti štetan“, rekao je Akhavan-Tafti.
