Используя плазменные волны и небольшие спутники, NASA намерена отслеживать космический мусор размером с монету

Специалисты NASA начали работу над важнейшими задачами проекта, направленного на обнаружение субсантиметрового космического мусора на низкой околоземной орбите (НОО). Эти частицы, размер которых меньше 1 см, не поддаются отслеживанию с использованием радаров и телескопов, однако представляют угрозу для МКС, спутников и будущих космических миссий. Основой метода является изучение плазменных солитонов — специфических волн в ионосфере, возникающих из-за движения обломков.

Ранее учёные установили, что солитоны, возникающие как «закреплённые» на мусоре, образовавшиеся вокруг движущегося обломка и следующие за ним, так и опережающие его, создаваемые впереди обломка из-за взаимодействия с заряженными частицами плазмы, могут быть обнаружены компактными датчиками на малых спутниках. Команда в настоящее время разрабатывает алгоритмы машинного обучения для определения размера и скорости обломков по характеристикам волн. Обратная задача, которую нельзя решить аналитически, требует обучения нейронных сетей на основе модельных данных.

Второе направление проекта включает оценку возможности вычисления местоположения и траектории обломков на основе скорости солитонов. В случае успеха, эта технология станет революционной в области мониторинга космического пространства. Даже частичная информация о размере и скорости фрагментов улучшит текущую систему, где обновление статистики происходит раз в несколько лет.

Во второй фазе проекта предусматривается разработка архитектуры миссии с использованием спутников формата 12U (12 модулей размером 10×10×10 см каждый), оснащённых многоигольчатыми зондами Ленгмюра — компактными датчиками, способными регистрировать малейшие изменения в плазме. Если исследование будет успешным, это откроет путь к созданию сети детекторов, способных в реальном времени отслеживать тысячи ранее «невидимых» объектов.

Источник: iXBT