Tim Univerziteta u Warwicku primenio je metodu blind stacking na arhivske snimke i otkrio fragmente do 5 cm u geostacionarnoj orbiti, pri čemu je oko 80% otkrivenih objekata bilo nepoznato u javnim katalozima. Mali fragmenti u GEO predstavljaju trajnu pretnju za skupe satelite, jer u toj visini nema atmosferskog čišćenja. Dodatna posmatranja u Australiji i Japanu proširila su pokrivenost i naglasila potrebu za međunarodnom saradnjom u praćenju svemirskog otpada.
Fragmenti Veličine Ruke U GEO: Nevidljiva Pretnja Za Skupe Satelite
The GEO Polar images are generated from a vantage point above the north pole, showing the concentrations of satellites in LEO and in the ring-like geosynchronous region. (CREDIT: NASA/ODPO)
Sateliti koji omogućavaju vremenske prognoze, televiziju i veliki deo globalne komunikacije nalaze se u uskom pojasu oko 36.000 kilometara iznad ekvatora. Taj geostacionarni pojas (GEO) predstavlja dragoceno orbitalno mesto — ali se u njemu nagomilava i svemirski otpad, od velikih delova do fragmenata veličine ruke koji predstavljaju stvaran i trajan rizik za aktivne satelite.
The 2.54 m Isaac Newton Telescope, with prime-focus Wide Field Camera, alongside the 36 cm robotic astrograph used for the survey. (CREDIT: The Journal of the Astronautical Sciences)
Kako su detektovani sitni fragmenti
Tim sa University of Warwick primenio je naprednu tehniku obrade slika nazvanu blind stacking na arhivske snimke teleskopa Isaac Newton Telescope (La Palma, 2018). Metoda kombinuje veliki broj okvira duž pretpostavljenih putanja objekata, tako da slabi signali postanu vidljivi kada se odgovarajući kadrovi slože zajedno. Na taj način istraživači su identifikovali fragmente promjera do 5 cm, među kojima je skoro 80% bilo nepoznato javnim katalogom.
(Top) Histogram of brightness measurements, with new (very faint) detections highlighted in blue. (Bottom) A ~25 cm fragment detected by the original single-image approach, alongside a ~5 cm fragment previously missed, but detected by the blind stacking technique. (CREDIT: Dr James Blake / University of Warwick)
Šta otkriće znači
Male čestice u GEO-u nose znatnu kinetičku energiju: fragment od 5 cm koji se kreće brzinom od nekoliko kilometara u sekundi može probiti spoljašnji omotač satelita i onesposobiti kritične sisteme. Za razliku od niskih orbita, gde atmosfersko trenje vremenom uklanja deo otpada, svi fragmenti u geostacionarnoj visini ostaju praktično trajno, pa bi sudar koji stvori nove fragmente učinio pogođeni deo pojasa opasnim za decenije pa i vekove.
Instruments employed for the follow-up observation campaign. (Left) 1.35 m SkyMapper Telescope at Siding Spring Observatory, Australia. (Middle) 1 m telescope at Bisei Space Guard Center, Japan. (Right) Twin 36 cm Warwick CLASP telescope at the Roque de los Muchachos Observatory, La Palma. (CREDIT: The Journal of the Astronautical Sciences)
Dr Stuart Eves, SJE Space Ltd. — Svemirski otpad u GEO može se opisati kao minsko polje; lansiranje bez adekvatne detekcije fragmenata predstavlja nepotreban rizik.
Dalja posmatranja i međunarodna saradnja
Nakon ponovne analize arhivskih snimaka, tim je nastavio posmatranja 2022. i 2023. godine sa teleskopima u Australiji (Siding Spring Observatory) i Japanu (Bisei Space Guard Center), u saradnji sa Australian National University i JAXA. Raspored posmatranja na različitim geografskim lokacijama omogućava pokrivanje većeg dela geostacionarnog pojasa, uključujući regione koje La Palma nije mogla da vidi.
Coverage of the geostationary belt achievable with the observatories involved in the DebrisWatch surveys, accounting for a 15-degree elevation angle limit: La Palma, site of the INT, RASA, and CLASP instruments (red); the Bisei 1 m in Japan (green); and the SkyMapper Telescope in Australia (blue). (CREDIT: The Journal of the Astronautical Sciences)
U ukupno preko 300 sati posmatranja tim je otkrio 25 dodatnih objekata u arhivskim podacima koji ranije nisu bili zabeleženi u javnim katalozima. Istraživači su takođe izdvojili visokofrekventne svetlosne krive koje pokazuju da se mnogi objekti nekontrolisano okreću, što utiče na njihove refleksije i detekciju.
Posledice za operatere i buduće mere
Katalogizacija fragmenata je prvi korak u upravljanju rizikom; nalaz da je oko 80% najslabijih objekata prethodno nepoznato ukazuje da trenutni sistemi praćenja podcenjuju stvarni broj opasnih fragmenata. To utiče na procene verovatnoće konjunkcija i odluke o izbegavajućim manevrima satelita. Tehnika blind stacking ima široke primene i sada se koristi na teleskopima širom sveta kako bi se dopunila pokrivenost i smanjile nepoznanice u GEO populaciji otpada.
Rezultati istraživanja dostupni su u The Journal of the Astronautical Sciences, a originalna priča je objavljena na The Brighter Side of News.
Pomozite nam da budemo bolji.
