Ученые предложили новый способ обнаружения мелкого космического мусора
Исследователи из Мичиганского университета предложили новый способ отслеживания мелкого космического мусора диаметром менее одного миллиметра на орбите вокруг Земли. Предлагается наблюдать за энергетическими всплесками, которые происходят при столкновении объектов.
Чтобы увидеть космический мусор, специалисты обычно ищут объекты, которые отражают свет или сигналы радара. Чем они меньше, тем труднее обнаружить их с Земли. Пока что самые мелкие фрагменты, которые можно отследить — размером с теннисный мяч. Это менее 1% от почти 170 миллионов объектов космического мусора, оставшихся после запусков ракет, выведенных из эксплуатации спутников или выходов космонавтов в открытый космос. Новый метод, который предлагают ученые из Мичиганского университета, позволит обнаруживать обломки диаметром менее одного миллиметра — примерно как толщина грифеля карандаша.
Исследователи предлагают отслеживать обломки, наблюдая за их столкновениями. Когда небольшие фрагменты космического мусора сталкиваются, они разбиваются на крошечные осколки, некоторые из которых превращаются в заряженный газ из-за тепла, выделяемого при ударе. «Когда облако заряженного газа и фрагментов космического мусора расширяется, оно создает энергетические всплески, похожие на те, что производятся статическими искрами после трения свежевыстиранного одеяла», — поясняют авторы научной работы.
После этого всплеска энергии заряженные твердые частицы обломков могут создавать электрические импульсы всякий раз, когда они находятся достаточно близко друг к другу, из-за чего возникают вспышки, похожие на молнии. Такие электрические сигналы длятся всего долю секунды, но они могли бы помочь отследить фрагменты космического мусора и облака микроскопических фрагментов, которые образуются при столкновении обломков, считают ученые.
Чтобы подтвердить свою гипотезу, специалисты провели компьютерное моделирование. Согласно исследованию, если два объекта из алюминия сталкиваются на орбитальных скоростях, от них исходит электрический разряд — достаточно сильный, чтобы 26-метровая антенна с мощным радиоприемником могла обнаружить его с Земли. Аналогичным образом импульсы электрического поля могут быть обнаружены с помощью более чувствительных радиоприемников — например, таких, которые относятся к Сети дальней космической связи NASA.
Частота электрических сигналов может варьироваться в зависимости от скорости столкновения и того, из какого материала состоят обломки, что может затруднить их обнаружение. Чтобы отследить электрические сигналы, они должны быть сильнее фоновых сигналов наземного приемника и проходить через верхние слои атмосферы Земли.
Исследователи планируют усовершенствовать свой подход с помощью дополнительного компьютерного моделирования, измеряя реальные космические сигналы с помощью радиотелескопов Сети дальней космической связи NASA. Если их метод окажется рабочим, ученые смогут определять не только местоположение космического мусора, но и как он выглядит и из какого материала создан.
