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太空垃圾雷射測距顯“神通”

2020-08-05 07:29:37 來源:科技日報

  太空垃圾雷射測距顯“神通”

  提高地球軌道上衛星和太空站操作安全性

  科技日報北京8月4日電 (記者張夢然)地球軌道上的太空垃圾越來越多,對有源衛星構成了嚴重威脅。據英國《自然·通訊》雜誌4日發表的一項物理學研究,歐洲科學家團隊通過將望遠鏡、探測器、濾光片相結合,實現了在白晝對太空垃圾進行雷射測距。這一最新成果極大增加了該技術的使用時長——從以前的一天中只有幾小時,延長至全天大部分時間,提高了地球軌道上衛星和太空站的操作安全性。

  假如人類探索太空的壯舉,要伴隨無處不在的太空垃圾,那簡直無異於在槍林彈雨中前行。太空垃圾是指一些零碎的、圍繞地球軌道的無用人造物體,也稱軌道碎片。它們小到報廢衛星碎片、漆片、粉塵,大到一整片火箭或飛船的殘骸。目前,近地軌道就像是擁擠的交通要塞,而且還沒有“警察”疏導。這些垃圾的速度非常快——可達17500英裡/小時(28200公裡/小時),即使是最小的一塊也可能造成巨大損害,致使地球軌道上的大片區域荒廢。

  因此,太空垃圾雷射測距應運而生,可以用來跟蹤太空垃圾、防止發生碰撞——太空垃圾雷射測距能測量離這些物體的距離,從而幫助避免對衛星和航天器的破壞。不過,這種技術目前只能在暮色時分的幾小時內開展——此時地球上的衛星雷射測距站處於黑暗中,而太空垃圾仍能被太陽照亮。

  奧地利科學院太空研究所科學家麥克爾·斯奈德福爾及其同事,此次將一架望遠鏡、探測器和濾光片相結合,以提高物體相對白晝天空的對比度。他們還開發出了即時目標探測軟體,可以計算出目標預測偏差,利用這種偏差糾正不準確的預測。研究團隊通過實驗演示了白晝太空垃圾雷射測距是可行的,而且能增加所有衛星雷射測距站的潛在觀測時長。作者指出,奧地利格拉茨的太空雷射測距站的觀測時長可以依季節從每天6小時增加至22小時。

  研究團隊稱,超常觀測時間允許對太空垃圾進行更精準的軌道預報,有助於提高地球軌道上衛星和太空站的操作安全性。

  總編輯圈點

  在功成身退之後,航天器的碎片成為令人頭疼的存在。它們已經無法主動向人類世界發出訊號,只能由人類主動發現、主動定位並主動躲避。所謂雷射測距,簡單來說,就是利用物體的雷射反射來測量物體與雷射發射源之間的距離。為了讓測量更精確,常常還需動用雷射陣列。此次,研究人員採用了一種看起來並不麻煩的方法,延長了太空垃圾雷射測距的時間,從而實現更精準的位置預測。不過,現在這隻是實驗結論,在實踐中白晝測距的準確性,還需要經受進一步檢驗。

編輯:李學平

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