Satelit orbit rendah mungkin segera dapat menghindari puing-puing ruang angkasa, berkat kolaborasi antara para ilmuwan dari University of Calgary dan University of Alaska Fairbanks.
Menggunakan data dari Cassiope – satelit yang dioperasikan ucalgary – para ilmuwan telah menemukan bahwa puing -puing yang mengambang melalui ionosfer dekat -bumi menghasilkan gelombang plasma yang dapat dideteksi dengan instrumen penerima radio di atas satelit.
Tujuan akhir dari temuan ini adalah untuk membangun sistem deteksi otomatis pada satelit yang akan mendeteksi puing -puing ruang dan memindahkan satelit keluar dari kursus tabrakan.
“Kami ingin satelit dapat melihat objek, memprediksi ke mana ia pergi dan, jika berada di jalur satelit, bergerak keluar dari jalan,” jelas Andrew Howarth, MSC'06, Manajer Proyek dan Operasi Cassiope, yang berada di dalam Departemen Fisika dan Astronomi di Fakultas Sains.
Menumbuhkan risiko tabrakan orbit rendah
Puing -puing ruang menjadi semakin bermasalah selama bertahun -tahun, dengan beberapa satelit bertiup terpisah untuk menciptakan lebih banyak puing. Gabungkan ini dengan jumlah satelit yang semakin meningkat – hampir 8.000 di orbit Bumi rendah – potensi tabrakan meningkat secara eksponensial.
“Satu objek menjadi 500, dan kemudian 500 objek tersebut memiliki peluang yang lebih besar untuk berinteraksi dengan puing -puing dan satelit lainnya,” kata Howarth.
Bepergian dengan kecepatan hingga 27.000 kilometer per jam, puing -puing ini dapat memiliki dampak energi yang setara dengan granat tangan kecil. Kerusakan dari puing -puing ruang telah diamati di Canadarm dan satelit lainnya.
“Sesuatu yang sangat kecil dapat meninju lubang dalam sistem kritis di satelit Anda atau stasiun ruang angkasa, hal -hal yang Anda tertarik untuk tetap utuh,” jelas Howarth.
Komando Pertahanan Aerospace Amerika Utara, atau NORAD, melacak semua objek di orbit rendah bumi menggunakan serangkaian radar di tanah. Namun, mereka hanya dapat mendeteksi objek 10 sentimeter atau lebih besar.
Di sinilah Howarth dan tim masuk.
Keuntungan orbit rendah
Pada tahun 2021, beberapa kolaborator meminta tim Cassiope untuk menyalakan instrumen penerima radio untuk melihat apakah mereka dapat mendeteksi gelombang radio objek saat mereka lewat. Mereka berteori bahwa benda -benda yang bermuatan di ionosfer akan memancarkan gelombang plasma.
Mereka memulai dengan benda -benda besar, menyalakan penerima radio saat mereka melewati 10 kilometer, dengan hasilnya merupakan peningkatan daya gelombang ketika beberapa objek lewat.
Dengan bukti konsep, sebuah proyek disatukan di bawah kepemimpinan Dr. Paul Bernhardt dari University of Alaska Fairbanks dan didanai oleh aktivitas proyek penelitian lanjutan intelijen untuk terus memperbaiki pelacakan gelombang plasma.
Proyek ini menyatukan pemodel dan tim Cassiope. Ketika para pemodel mengumpulkan simulasi tentang apa yang mereka pikir akan terjadi, tim Cassiope dapat memberikan data yang membuktikan atau menyangkal model.
Satelit Cassiope adalah satu -satunya satelit di orbit rendah yang dapat mengukur data ini karena penerima radionya dan orbit elips yang dilalui, memungkinkannya untuk berinteraksi dengan orbit objek ruang pada ketinggian yang berbeda.
Apa yang bisa kita pelajari dari gelombang plasma
Gelombang plasma datang dalam semua jenis mode, mirip dengan gelombang elektromagnetik di Bumi, yang berperilaku berbeda dalam kondisi yang berbeda. Tim saat ini sedang menyelidiki berbagai mode gelombang plasma di bawah berbagai faktor yang menyulitkan untuk menentukan dengan tepat jenis gelombang mana yang dipancarkan.
Begitu mereka mengetahui gelombang mana yang dipancarkan, fase berikutnya dari proyek ini akan menjadi pengembangan sensor yang dapat mendeteksi arah dan amplitudo gelombang untuk mendeteksi di mana objek berada.
Sementara Bernhardt memimpin bagian proyek itu, Howarth dan tim akan terus memberikan data dan keahlian operasi satelit.
Ini hanya misi terbaru untuk satelit Cassiope, yang dimaksudkan untuk digunakan selama 18 bulan tetapi telah mengorbit dan mengumpulkan data selama hampir 12 tahun sekarang.
Satelit Cassiope terus berjalan
Dari cuaca ruang pemahaman yang lebih baik hingga pembuatan film aurora, satelit telah membuktikan kemampuan beradaptasi dan utilitasnya untuk semua jenis misi ilmiah.
“Kami sudah bisa berputar, dan kami telah menemukan beberapa ilmu baru yang belum pernah kami rencanakan,” kata Howarth.
“Berada di sana begitu lama, kami telah menjalin hubungan dengan banyak ilmuwan, jadi ketika mereka memikirkan sesuatu, mereka datang kepada kami untuk melihat di mana kami dapat membantu.”
