美国开发利用激光限定跟踪技术 轨道碎片无处逃

2012年的一天，费米伽马射线太空千里镜遭受惊险，正在遨游轨道大将与一个烧毁的卫星狭道睹面。费米推敲团队情急之下正在一秒中爆破了飞船推动器，以转折其途径。

正在人类近半个世纪壮志凌云的太空寻求营谋中，正在近地轨道上抛弃了大批云云的人制碎片，大到火箭残骸和废旧卫星，小到涂料薄层和金属残片。它们有一个联合的名字——地球轨道上的空间碎片，简称轨道碎片。

这些“浪荡”的碎片速率约为7.5千米/秒，尽管是最小的碎片撞击到航天器上，也可以致其“重伤”，后果如灾难。而数以百万计的人制轨道碎片(再加上自然的微流星体)齐集正在近地空间，对航天器的糊口组成了巨大勒迫。

像费米团队那次胸有成竹的安排，是必要航天器率领特别的燃料来推广，而每次规避会破费卫星旧例职司的期间，以及付出腾贵的本钱。别的，邦际空间站还要让这些推广职司的遨游器不妨耐受住十几次的不测撞击。

据物理学家结构网即日报道，美邦邦度航空航天局(NASA)哥达德太空遨游中央的激光推敲职员巴里·科伊尔和保罗要开垦一种很有前景的法子，运用激光阵列局限和跟踪轨道碎片，能够驯服无源光和雷达手艺的不够。碎片跟踪器可用于定位和跟踪烧毁的卫星、航天器部件，及其他正在低空和地球同步轨道上大个人驻留的剩余物。

平素以后，近地空间碎片的衡量数据来自于地基雷达和光学千里镜、天基千里镜以及对返回航天器外面的了解。个中最紧张的数据源是美邦空间监督网、“干草堆”雷达、返回航天器外面的“持久揭露安装”和航天飞机等。

然而，光学千里镜能够跟踪阳光映照的碎片，但对付有海拔的碎片简直不行供应音讯。别的，当太阳照正在以昏黑天空为布景的对象上时，对日出和日落基于光学的筹算是有限的。而且，雷达不妨供应的只是一个周围，而不是轨道残骸的切实身分。瞬时定位往往准确到几百米，而因为来自太阳风的阻力和颗粒、轨道的转变，意味着其预测的身分将以公里的周围而夸大。实践上，许众碎片不妨被观测却无法跟踪、确认，是以未举行编目。

新法子的灵感来自澳大利亚的推敲发掘，与其他法子比拟，激光跟踪碎片的精度将填补10倍，推敲职员要运用哥达德地球物理和天文观测台(GGAO)加装反射器卫星的先辈激光测距的寰宇领先手艺，正在更大的范畴上巩固这种手艺。

GGAO的48英寸千里镜筑于20世纪70年代初，行为一个推敲、兴盛和测试激光阵列、激光雷达及天文仪器的开发，将输出和收受激光束。该步骤用来为哥达德太空遨游中央的极少航天器测高举行正在轨标定。2005年NASA也运用这种步骤确定对水星举行飞近探测飞船的激光测高仪呈现。

他说：“固然很难将其去除，NASA的职司能够最小化地淘汰其对空间资产运作的影响。他们能够发射非策划性的航天器到不太繁冗的轨道上移除这些勒迫，或让不再任务的飞船重返大气层废弃。紧张的是，跟踪和监督这些遗留物可守卫来日推广职司的遨游器免受潜正在的无益冲突。”

NASA采用激光测距能够搜罗更众的数据，网罗碎片的体式、巨细、轨道投影和周围。它还能够遵循物体的体式和巨细，追踪垒球巨细物体的精度抵达米数级。

为了评释激光跟踪的有用性，该小组铺排将GGAO激光从1.064微米更新到1.57微米，使其抵达相干平和操作圭臬。推敲职员将发射激光正在天空中寻找碎片，并运用返回的光助助臆想物体轨迹及其可以运动的周围。通过每次相互传达增加数据，以抬高切确度。

GGAO是卫星激光测距的起源地，也是一个料理地球物理运用环球性的地面站搜集。该推敲团队铺排竣工基于这个地面激光观测台环球搜集举行窥察和更精准追踪轨道碎片，从而助助寰宇上现有的太空碎片跟踪任务。（由来：科技日报 记者 华凌）