Науковці Відстежили в навколоземному просторі рекордно малі шматки космічного сміття. Їхній діаметр становить лише 5 см. Тепер постає питання, наскільки багато їх насправді може бути на орбіті Землі та до яких наслідків це може призвести.
«Мінне поле» уламків на геосинхронній орбіті
У новому дослідженні, опублікованому в журналі Journal of the Astronautical Sciences, науковці з Університету Ворика очолили міжнародну групу, яка виявила одні з найменш помітних уламків на геосинхронній орбіті, які коли-небудь спостерігалися, знайшовши фрагменти розміром всього 5 см (2 дюйми) та отримавши цінні дані для характеристики їхньої поведінки. Про це повідомляє сайт phys.org.
«Уламки космічного сміття можуть рухатися дуже швидко один відносно одного — зі швидкістю до кількох кілометрів за секунду, — пояснив головний автор дослідження доктор Джеймс Блейк, науковий співробітник Центру космічної обізнаності Університету Ворика. — Енергія, що при цьому виділяється, є надзвичайно високою, і навіть невеликі уламки можуть завдати значної шкоди дуже дорогим супутникам, тому дрібні предмети мають велике значення».
Геосинхронна орбіта — це особливе положення на висоті приблизно 36 000 км (22 400 миль) над екватором Землі, яке дозволяє об’єкту рухатися в ногу з обертанням нашої планети. Супутники, що обертаються в унікальному геостаціонарному поясі, забезпечують широкий спектр послуг — від зв’язку та телерадіомовлення до моніторингу погоди та стану навколишнього середовища.
Вчені визначили, що уламки в околицях геостаціонарного поясу викликають особливе занепокоєння. Це дуже віддалена ділянка, розташована значно вище за земну атмосферу, тому дрібні об’єкти зазвичай надзвичайно тьмяні, їх важко виявити, а будь-які уламки, що утворюються, залишатимуться там на невизначений час.
«Космічне сміття на геосинхронній орбіті — це потенційне мінне поле, — додав співавтор статті та космічний консультант доктор Стюарт Івс із компанії SJE Space Ltd. — Жодна розсудлива людина не зайшла б на наземне мінне поле без міношукача. Так само жодна розсудлива людина не має запускати супутник на геосинхронну орбіту без належного обстеження на наявність космічного сміття».
Виявлення слабкопомітних об’єктів методом сліпого накладання
Дослідження космічного сміття на геостаціонарній орбіті (GEO) зазвичай зосереджуються на зоні навколо основної орбіти з метою пошуку покинутих супутників, що дрейфують у просторі, та неконтрольованих уламків. Команда науковців повторно проаналізувала архівний масив даних попереднього дослідження космічного сміття на GEO, проведеного за допомогою 2,54-метрового (8,3 фута) телескопа «Ісаак Ньютон» (INT) на острові Ла-Пальма (Канарські острови).
Застосувавши нещодавно розроблені алгоритми обробки зображень, команда змогла виявити дуже слабкі об’єкти (деякі з найслабших уламків, які коли-небудь виявляли) та охарактеризувати їхню поведінку, проаналізувавши криві блиску, і виявила, що багато з них обертаються у просторі.
Щоб виявити ці слабкі об’єкти, команда використала метод сліпого накладання, завдяки якому знайшла 25 об’єктів, що залишилися непоміченими під час первинного аналізу даних.
Як пояснює науковий співробітник Ворикського університету доктор Бен Кук, метод сліпого накладання є надзвичайно ефективним інструментом для підвищення чутливості астрономічних спостережень. Він передбачає перевірку великої кількості можливих траєкторій руху об’єктів у послідовності зображень і їхнє подальше накладання, щоб підсилити сигнал та виокремити об’єкти на тлі шуму. Цей проєкт демонструє успішне практичне застосування методу. Будь-який набір даних, що містить об’єкти, які рухаються лінійно, придатний для його використання.
Більшість об’єктів не були зазначені в каталогах
З урахуванням нових відкриттів майже 80 % слабких об’єктів, виявлених під час цього дослідження, раніше не були задокументовані (тобто не фігурують у загальнодоступних каталогах), що підкреслює необхідність проведення науково обґрунтованих обстежень. Наразі команда планує розширити межі своїх пошуків, використовуючи дані спостережень з інших телескопів по всьому світу.
Професор Вілл Фелін, старший провідний науковець Лабораторії оборонних наук і технологій (Велика Британія), зазначив: «Після проведення первинного дослідження команда прагнула розширити географічне охоплення. Цього вдалося досягти завдяки використанню великих телескопів в Австралії та Японії у співпраці з Австралійським національним університетом та Японською агенцією аерокосмічних досліджень (JAXA), які внесли в проєкт значний технічний досвід. Це підкреслює важливість багатонаціональної співпраці для розв’язання глобальних проблем, таких як моніторинг космічного простору, а також переваги використання академічного досвіду світового рівня Великої Британії на благо британської оборони».
Дослідники роблять висновок, що у поясі геостаціонарних орбіт кількість орбітальних слотів обмежена, тому важливо знати, скільки там уламків, як вони поводяться та які ризики вони становлять для робочих супутників. Дослідження слабковидимих уламків допомагають скласти чіткіше уявлення про ситуацію.
