Российские ученые разработали алгоритм, улучшающий навигацию в космосе
Российские инженеры создали алгоритм для повышения эффективности навигации в космосе. Программа позволяет моделировать детальные характеристики объектов на околоземной орбите с помощью данных, полученных телескопами на Земле. Новая разработка, среди прочего, позволит повысить качество мониторинга фрагментов космического мусора, чтобы сократить риск их столкновений с действующими спутниками.
Алгоритм, разработанный специалистами из Московского физико-технического института (МФТИ), позволяет более точно отслеживать перемещение объектов в околоземном пространстве, а также внутри всей Солнечной системы. С этой целью исследователи тщательно изучили, как траектория, скорость движения объектов, а также взаимодействие света с атмосферой и светочувствительными элементами телескопов влияют на получение изображений небесных тел или фрагментов космического мусора.
На основе этих данных была создана программа, которая способна с высокой точностью моделировать, как будет выглядеть быстро движущийся объект при наблюдении с помощью следующего за ним телескопа, а также с помощью неподвижной обсерватории. Разработанный алгоритм позволяет анализировать работу существующих оптико-электронных устройств и использовать полученные данные для улучшения их работы в будущем.
Программа оценивает объекты в четыре этапа. На первом создается изображение участка космоса, где находится изучаемый объект. Затем определяется изменение в излучении, испускаемом или отражаемом объектом при прохождении через земную атмосферу в зависимости от высоты над горизонтом. Также оценивается, как на излучение влияют оптические компоненты телескопа, какие искажения происходят при прохождении света через них и сколько фотонов достигает светочувствительной матрицы.
Создатели алгоритма выразили надежду, что детальное моделирование работы телескопов позволит в разы увеличить эффективность новых систем навигации спутников. Оно также улучшит качество работы систем мониторинга околоземного пространства, которые используются для наблюдения за различными объектами, включая фрагменты космического мусора. В свете стремительно растущего числа обломков вышедших из эксплуатации спутников на околоземной орбите, это особенно важно, подчеркивают ученые.
Ранее специалисты из МФТИ и РКК «Энергия» создали алгоритм, который позволит повысить точность управления двигателями ориентации перспективного транспортного корабля нового поколения (ПТК НП). Благодаря моделированию, можно будет предсказывать его оптимальную траекторию движения, а также вырабатывать методы по сокращению расхода топлива во время космического полета.
