Drobné jiskry z kolizí mohou umožnit sledování malých vesmírných odpadků

Drobné výboje elektrické energie způsobené srážkami objektů ne širších než tužka tužky by jednoho dne mohly umožnit sledování kousků vesmírného odpadu o průměru menším než jeden milimetr, čímž by se snížilo nebezpečí pro kosmické lodě na oběžné dráze Země.

S tím, jak je na oběžnou dráhu vynášeno stále více satelitů, roste i potenciální nebezpečí vesmírného odpadu. Podle NASA již obíhá kolem Země více než 25 000 objektů o průměru větším než 10 cm (4 palce), a když se měřítko zmenší, čísla se zvednou o chlup. Mezi 1 a 10 cm roste odhad na cca 500 000. Snižte to na 1 mm a přijde to na 100 milionů a to bylo v lednu 2022. Celkem některé odhady vycházejí ze 170 milionů kousků trosek o hmotnosti 9 000 tun.

Některé z těchto trosek se skládají z mrtvých satelitů a raket, které je vypustily. Jiné jsou smíšenou hromadou složenou z různých flotsam a tryskáčů, jako jsou matice a šrouby, kousky raketového potrubí a dokonce ztracené tašky na nářadí pro astronauty. Vesmírné agentury po celém světě dávají peníze do sledování těchto objektů, ale jsou špičkou pověstného ledovce.

NASA

Nejznepokojivějším problémem jsou velmi drobné úlomky – zejména z raných vesmírných misí, které neměly radost z technologie zaměřené na minimalizaci vesmírného odpadu. K tomu se přidávají výsledky náhodných kolizí satelitů a úlomky nezodpovědných testů protisatelitních zbraní některých zemí a čísla se sčítají. Některé z nich mají velikost skvrny na barvě, ale skvrna barvy pohybující se rychlostí 22 000 mph (35 000 km/h) může způsobit stejné škody jako kulka z pušky.

Bohužel je velmi těžké detekovat a sledovat malé úlomky, protože neodrážejí dostatek slunečního světla nebo radarového signálu, aby byly detekovány. Jako alternativu se výzkumníci z University of Michigan dívají na jiný princip.

Zjistili, že když se dvě částice, i malé, srazí ve vesmíru, vydávají oblak plynu a úlomků úlomků, které generují výboj statické elektřiny, který úlomky nabíjí. Počáteční kolize může být nejen detekována, ale když nabité úlomky krátce projdou blízko sebe, vytvoří mezi nimi nepatrnou jiskřičku.

Michiganská univerzita

Podle týmu, pokud se dva kusy hliníku srazí při orbitálních rychlostech, výsledný elektrický výbuch může být detekován 26metrovou (85 stop) rádiovou anténou na Zemi, stejně jako většími a citlivějšími parabolami NASA Deep Space Network. (DSN).

I když byla myšlenka zachována jako koncept, je ještě potřeba udělat hodně práce, než se z ní stane praktický sledovací systém. Existuje řada faktorů, které řídí frekvenci elektrických signálů, a je zde také problém rádiových signálů na pozadí a útlumu způsobeného signály trosek procházejícími zemskou atmosférou.

Dalším krokem bude hledat skutečné signály z vesmíru pomocí DSN a podívat se na data z experimentů s hyperrychlostí v Naval Research Laboratory a NASA’s Ames Research Center. Kromě toho bude tým provádět experimenty s použitím laserů k vypouštění různých úlomků při různých orbitálních rychlostech, aby vytvořil databázi elektrických emisí.

„Chceme vědět, zda je objekt tvrdý nebo měkký, protože to bude mít dopad na to, jak obíhá a jak může být škodlivý,“ řekl Mojtaba Akhavan-Tafti, asistent výzkumu v oblasti klimatických a vesmírných věd a inženýrství.

Zdroj: University of Michigan