Телескоп зафиксировал 66-сантиметровый обломок спутника на геостационарной орбите

26 Июл в 11:57 Прокомментировать Просмотры: 14

Изображение 2 (Figure 2): Теоретическая модель (симуляция). Как алгоритм обработки должен «идеальным образом» обработать сигнал от двух разных обломков. Согласованный фильтр позволяет «отделить» слабый отражённый эхо-сигнал из мощного фона радиошумов. График 2(a) — Полный диапазон поиска: показывает теоретическую картинку отклика фильтра на широкий спектр возможных ускорений (от -10 до 10 м/с2). Из-за особенностей математической обработки сигнал от объектов даёт характерный узор с лучами (боковыми лепестками). График 2(b) — Увеличенный фрагмент: В приближении хорошо видно, что в центре находятся два чётких ярких пика. Первый объект находится в точке (0 м/с2, 0 м/с), а второй — в точке (0,15 м/с2, -1,3 м/с). Это демонстрация того, что фильтр способен разделять объекты, даже если они находятся близко друг к другу и движутся с разницей в скоростях.Изображение 3: Результат обработки реального радарного сигнала показывает работу метода на практике при обработке реальных данных в момент времени 182,8 секунды от начала измерения. График 3(a) — Фактический результат фильтрации принятого радиолокационного эха. Синий — отфильтрованный шум, два красных сгустка — реальные отражения от двух обломков спутника. Цветовая шкала справа показывает мощность сигнала в децибелах (dB). График 3(b) — Выделение объектов на этапе обработки данных. Алгоритм кластеризации автоматически выявил центральные точки из графика 3(a) и передал их точные координатные маркеры (бирюзовый и синий).Источник: D. Cerutti-Maori, C. Carloni, I. Maouloud, S. Mouret, F. Rosebrock, V. Karamanavis, F. Schlichthaber, J. Schroer

Исследователи впервые задействовали астрономический радиотелескоп для мониторинга миниатюрных обломков на геостационарной высоте около 36 000 км. Специалистам удалось обнаружить 66-сантиметровый осколок разрушившегося телекоммуникационного аппарата Intelsat 33e и установить, что полный оборот вокруг собственной оси занимает у него ровно 15,6 секунды.

Коммерческий спутник Intelsat 33e весом 6,6 тонны вышел на орбиту в 2016 году, а осенью 2024 года потерпел крушение в космосе. Наземные комплексы слежения зафиксировали около полутысячи крупных обломков, однако, по расчетам экспертов ESA, общее число фрагментов размером свыше одного сантиметра достигает 16 000. В безвоздушном пространстве на такой огромной высоте аэродинамическое сопротивление практически отсутствует, поэтому неуправляемые осколки способны кружить по орбите тысячелетиями, представляя серьезную угрозу для действующих аппаратов.

Чтобы высмотреть столь крошечный объект на колоссальной дистанции, ученые применили технологию бистатического радара, разнеся передатчик и приемник на тысячи километров друг от друга. Сигналы генерировал радар Миллстоун-Хилл (MIT Lincoln Laboratory) неподалеку от Бостона, а отраженное эхо улавливал 76-метровый радиотелескоп Ловелла в британской обсерватории Джодрелл-Бэнк. Подобное разделение позволило минимизировать фоновые помехи и радикально повысить чувствительность комплекса без дополнительных капиталовложений.

Получить четкое оптическое изображение 60-сантиметрового объекта с расстояния в 36 000 км физически невозможно. Современная радарная обработка позволяет не просто констатировать присутствие мусора, но и мгновенно вычислять его ключевые характеристики — траекторию, скорость и ускорение, что критически важно для предотвращения аварий на орбите.

Ввиду колоссальной дистанции отраженный сигнал от столь мелкой детали оказался едва уловимым. По мере вращения осколка его грани отражали радиолучи неравномерно, формируя цикличный паттерн с периодичностью в 15,6 секунды. Сопоставив массивы математических данных от серии отражений под разными углами, специалисты воссоздали детальный профиль объекта по аналогии с медицинским компьютерным томографом, где вместо движения сканера используется естественное вращение самого обломка.

Раньше для инспекции геостационарной зоны задействовали преимущественно оптические телескопы, однако радиолокация предоставляет незаменимые данные о точной дальности и динамике движения. Дополнительные сеансы связи с использованием немецкого радара TIRA в конце 2024 года также подтвердили эффективность радиолокационного метода при поиске полуметровых фрагментов Intelsat 33e, позволяя фиксировать до пяти объектов всего за четверть часа.

Первые тестовые замеры осколка провели в начале 2025 года, однако расшифровка массивных пакетов информации потребовала времени. К 2026 году технологию усовершенствовали до возможности анализа сигналов в реальном времени. В перспективе интеграция телескопа Ловелла с другими радиотелесетями позволит оперативно выявлять новые скопления обломков, прогнозировать их маршруты и заблаговременно предупреждать операторов работающих спутников об угрозе столкновения.

Проведенный эксперимент наглядно продемонстрировал, что существующие астрономические мощности можно успешно адаптировать для решения актуальных задач безопасности околоземной среды. Синтез бистатической радиолокации и оптических комплексов открывает путь к эффективному контролю невидимого прежде мелкого мусора, помогая предотвращать катастрофические цепные столкновения в космосе.

Источник: iXBT

Comments - Cackle

Похожие статьи