Для этого ученые используют специальный лазерный дальномер, который может работать не только в темное время суток
ТАСС, 4 августа. Специалисты Европейского космического агентства (ЕКА) разработали лазерный дальномер, который в любое время суток может находить частицы космического мусора на низкой околоземной орбите. Статью с первыми результатами его применения опубликовал научный журнал Nature Communications.
"Спутники, которые вращаются вокруг Земли на низкой орбите, видны нам в ночное время лишь на протяжении нескольких часов, так как они не могут долгое время оставаться в тени планеты. Наши опыты показывают, что за ними можно наблюдать и днем. Это существенно расширяет возможности по изучению космического мусора и оценке его опасности для подобных аппаратов", - пишут исследователи.
Астрономы отслеживают положение примерно 18 тыс. рукотворных объектов, которые вращаются на орбите Земли. Пока не открытых частиц космического мусора в разы больше, их общее количество оценивают в более чем 170 млн.
Еще в 1978 году астроном из NASA Дональд Кесслер показал, что если мусор и дальше будет накапливаться в околоземном пространстве с той же скоростью, то могут возникнуть условия, при которых столкновение двух подобных частиц вызовет своеобразную "цепную реакцию". Из-за этого в негодность могут прийти все спутники, которые работают на высоте орбиты МКС и выше.
Эту проблему специалистам центров управления полетов приходится учитывать уже сейчас: из-за этого они постоянно корректируют движение МКС и спутников, чтобы те не столкнулись с космическим мусором на орбите.
Дневная астрономия
Для этого ученым нужно точно знать траекторию движения частиц мусора, их размеры и то, как они взаимодействуют с другими объектами на орбите. Пока астрономы получают относительно мало таких данных, так как могут наблюдать за обломками зондов, отработавшими ступенями ракет и прочим космическим мусором только в предзакатные или предрассветные часы.
Это связано с тем, что частицы мусора видны наблюдателям на Земле только тогда, когда их подсвечивает свет Солнца. Кроме того, темнота нужна и самим телескопам, лазерным дальномерам и другим компонентам станций слежения.
Главный специалист по изучению космического мусора в штаб-квартире Европейского космического агентства (Германия) Тим Флорер и его коллеги решили эту проблему. Для этого они разработали систему из лазерных излучателей и приемников, а также выработали новую методику наблюдений за этими частицами.
Ученые создали набор компьютерных алгоритмов, с помощью которых можно увеличить контрастность изображений, которые оптические телескопы делают в дневное время суток. Благодаря этому ученые могут находить объекты на околоземной орбите, расположенные на низкой высоте, почти у линии горизонта, и отслеживать изменения в их положении с помощью мощных лазеров и специализированных фотодатчиков.
Руководствуясь подобными принципами, специалисты ЕКА определили положение отработанной ступени ракеты "Протон", которую запустили в 1985 году, а также четырех десятков других фрагментов космических аппаратов и зондов. Что интересно, аналогичным образом ученые сфотографировали гамму Волопаса - близкую к нам крупную переменную звезду, а также некоторые красные гиганты и другие светила.
Как надеются исследователи, появление этой методики слежения за космическим мусором резко ускорит его изучение. Это важно не только для защиты МКС и активных спутников, но и для очистки околоземной орбиты от отработавших спутников и ракетных ступеней.