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设计卫星以狩猎小空间碎片

宇宙知识 2025-10-09 5563

摘要:科学家正在设计一种能够检测到小至1厘米(小于一半英寸)的卫星和仪器。当前无法从地面上检测到的小碎片可能会损坏低地球轨道的卫星和其他航天器。...

阿拉斯加大学费尔班克斯大学的一名科学家正在参加美国政府的努力,以设计一种能够检测到小于1厘米的空间碎片的卫星和工具,小于一半英寸。

设计卫星以狩猎小空间碎片

当前无法从地面上检测到的小碎片可能会损坏低地球轨道的卫星和其他航天器。

这个想法是要配备未来的卫星,例如对通信系统至关重要的卫星,以避免空间碎片碰撞的技术。

空间碎片以高速行驶,大约17,500 mph。以这种速度行驶的1厘米对象具有相当于小型(例如)的影响能量。

太空碎片有多种形状和大小,包括已停用的卫星,花费的火箭阶段,碰撞的碎片以及其他不再有目的的人造物体。

加拿大卡尔加里大学的UAF地球物理研究所研究教授Paul Bernhardt及其同事设计了一种方法来确定与卫星或航天器的小物体距离及其方法的距离。

该方法是基于他们发现的,即轨道中的对象通过自然存在的血浆干扰(称为条纹)产生波浪,而沿地球磁场线发生。血浆是一种由自由浮动的负电子和阳性离子制成的气体状态。

Bernhardt及其同事正在开发使用该方法的工具。他还在设计卫星,该卫星将携带此初始测试的仪器。他称其为太空碎片猎人。

他说:“整个卫星将致力于检测太小的太空碎片,无法从地面上看到。”

一块空间碎片的方向将由板载传感器确定,该传感器同时测量电场和磁性波场以检测从空间对象发出的信号。单独的传感器会随着时间的推移记录信号频率的变化。然后,对这些数据的分析将用于确定与空间碎屑的方向和距离以揭示其位置。

伯恩哈特说:“这种类型的几种测量足以预测碎片的未来路径。” “这是我们正在探索的新科学。”

伯恩哈特说,这种知识将使卫星从碎屑的道路上转移出来,并补充说,Starlink系统的操作员每年采取20,000次避免碰撞行动。

1月8日的论文中详细介绍了新的检测方法等离子体的物理学。英国Strathclyde大学的Bengt Eliasson是主要作者。

这项工作是美国政府太空碎片的一部分。它是基于国家情报主任,情报高级研究项目活动的部分支持的工作。它是在IARPA空间碎片识别和计划中与承包商Blue Halo合作进行的。

美国碎片计划估计,超过1亿个轨道地球大于1毫米的物体,但不到1%的碎屑会导致造成任务终止损害的碎屑。因此,该计划的网站指出,“越来越多的兴趣”小碎片。

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