Όχι μόνο κάθονται πάπιες. Ίσως οι δορυφόροι θα μπορούσαν να αποφύγουν σχεδόν όλα τα διαστημικά σκουπίδια
σύνδρομο Kessler γίνεται ολοένα και περισσότερο ένας πιθανός κίνδυνος, καθώς όλο και περισσότερες εταιρείες αγωνίζονται για να τοποθετήσουν όλο και περισσότερους δορυφόρους στη Χαμηλή Γη τροχιά (LEO). Αλλά θα ξεφύγει από τον έλεγχο μόνο εάν συμβεί μια αλυσιδωτή αντίδραση συγκρούσεων, η οποία θα μπορούσε ενδεχομένως να προκαλέσει πλήρη κατάρρευση της τροχιακής υποδομής.
Για την καταπολέμηση αυτής της πιθανότητας, οι δορυφόροι προσπαθούν επί του παρόντος να αποφύγουν τυχόν συντρίμμια που βρίσκονται οπουδήποτε κοντά τους. Τώρα, μια νέα εργασία του Dr. Jonathan Katz του Πανεπιστήμιο Ουάσιγκτον, Σεντ Λούις , προτείνει ένα σύστημα που μπορεί να ανιχνεύσει με ακρίβεια εάν ένα κομμάτι συντριμμιών θα προσκρούσει σε έναν δορυφόρο και θα επιτρέψει στον ίδιο τον δορυφόρο να απομακρυνθεί μόνο για τα σκουπίδια που θα τον χτυπήσουν πραγματικά.
Τα συντρίμμια δεν είναι πρόβλημα μόνο για τους δορυφόρους – οι αστροναύτες πρέπει να το αποφύγουν, όπως περιγράφεται σε αυτό το βίντεο του UT.
Υπάρχουν πολλά μειονεκτήματα στον τρόπο διαχείρισης της τρέχουσας αποφυγής συντριμμιών από δορυφόρους. Ωστόσο, όλα αυτά τα μειονεκτήματα πηγάζουν από ένα μόνο πρόβλημα – απομακρύνονται πολύ περισσότερο από ό,τι είναι απαραίτητο για να αποφευχθεί μια σύγκρουση. Αυτό διακόπτει τις τροχιακές τους διαδρομές και κοστίζει καύσιμο, το οποίο διαφορετικά θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για λειτουργίες όπως η σταθεροποίηση.
Αυτοί οι ελιγμοί αποφυγής είναι τόσο συχνοί, επειδή επί του παρόντος είναι σχεδόν αδύνατο να πούμε εάν ένα κομμάτι συντριμμιών που βρίσκεται στην περιοχή ενός δορυφόρου θα τον χτυπήσει ή όχι. Τα καλύτερα δεδομένα που έχουν οι χειριστές δορυφόρων είναι από επίγεια τηλεσκόπια που μετά βίας μπορούν να διακρίνουν μικρά κομμάτια συντριμμιών από τον θόρυβο του περιβάλλοντος. Και μπορούν να κρίνουν πού πηγαίνει μόνο με βάση έναν δισδιάστατο χάρτη του ουρανού.
Ο Scott Manley εξηγεί το Synthetic Aperture Radar
Πίστωση – Κανάλι YouTube Scott Manley
Η πρόταση του Dr. Katz για την ανακούφιση αυτού του προβλήματος είναι να επισυνάψετε δύο ραντάρ πιάτα σε δορυφόρο. Αυτοί θα κάθονται στο άκρο των πόλων εξώθησης, επιτρέποντας στον δορυφόρο να αναπηδά τα σήματα ραντάρ από τα συντρίμμια που πλησιάζουν και να λέει ακριβώς σε ποια κατεύθυνση κινείται. Με αυτά τα δεδομένα στα χέρια, ο ίδιος ο δορυφόρος μπορεί στη συνέχεια να υπολογίσει εάν χρειάζεται να κινηθεί ή όχι .
Τα πιάτα ραντάρ στα εξώφυλλα δεν θα έπρεπε να είναι ιδιαίτερα ισχυρά – αρκούν να δουν τα συντρίμμια περίπου 3 χιλιόμετρα μακριά, δηλαδή πόσο κοντά μπορούν να ανιχνεύσουν τα τρέχοντα επίγεια συστήματα. Θα πρέπει να υπάρχει επαρκής χρόνος ώστε το σύστημα εντοπισμού θέσης να καθορίσει πού ακριβώς θα κινούνταν τα συντρίμμια εντός του εύρους ανίχνευσής του. Αλλά μόλις ανιχνευτεί ένα αντικείμενο και υπολογιστεί η τροχιά του, παραμένει ένα επιπλέον δύσκολο εμπόδιο - να ξεφύγουμε από το δρόμο.
Ο αστροναύτης της NASA, Dale Gardner, καταγράφει τον δυσλειτουργικό δορυφόρο WESTAR-VI το 1984. Ο Gardner χρησιμοποιούσε την Manned Maneuvering Unit, ένα είδος διαστημικού σακιδίου που σταμάτησε να χρησιμοποιείται για αστροναύτες μετά την έκρηξη Challenger το 1986.
Πίστωση: NASA
Υπολογίζοντας τις μέσες ταχύτητες των συντριμμιών, ο Δρ Katz εκτιμά ότι, κατά μέσο όρο, ένας δορυφόρος θα είχε περίπου 0,2 δευτερόλεπτα για να απομακρυνθεί από το δρόμο των επερχόμενων συντριμμιών. Αυτό μπορεί να μην φαίνεται πολύς χρόνος, αλλά με αρκετά ισχυρούς προωθητές, είναι δυνατό.
Αυτός ο περιορισμένος χρόνος οφείλεται κυρίως στην υπολογιστική ένταση που απαιτείται για τον ακριβή υπολογισμό της τροχιάς του εάν ένα αντικείμενο πηγαίνει στον δορυφόρο του ή όχι. Εάν αυτός ο υπολογιστικός χρόνος μπορεί να μειωθεί, ο χρόνος που θα έπρεπε να αντιδράσουν οι δορυφόροι θα μπορούσε να αυξηθεί.
Αξίζει, λοιπόν, να προστεθούν προβολείς ραντάρ και κάποια επιπλέον υπολογιστική ισχύς στους δορυφόρους για να αποφευχθεί η κατανάλωση καυσίμου σε περιττούς ελιγμούς αποφυγής; Πιθανώς. Αλλά τουλάχιστον τώρα, υπάρχει ένα πλαίσιο που μπορεί επαρκώς να επιτρέψει στους φορείς εκμετάλλευσης δορυφόρων να λογοδοτούν για το κόστος και τα οφέλη κάθε πρότασης.
Μάθε περισσότερα:
arXiv - Dodgeball — Μπορεί ένας δορυφόρος να αποφύγει να χτυπηθεί από συντρίμμια;
UT - Το Starlink και το OneWeb κάνουν τον πρώτο τους ελιγμό αποφυγής με τους αστερισμούς του άλλου
UT - Ο ISS θα κάνει ελιγμούς την Παρασκευή για να αποφύγει τη σύγκρουση με δορυφορικά συντρίμμια
UT - Πρέπει να διορθώσουμε τα διαστημικά σκουπίδια πριν είναι πολύ αργά
Εικόνα μολύβδου:
Εικόνα κάποιων Διαστημόπλοιο Αύρα στην ίδια τροχιά.
Πίστωση - NASA