Детектор космического мусора для спутников испытали пушкой на Земле
Юго-Западный исследовательский институт (SwRI) в Техасе разработал и протестировал систему обнаружения и анализа микрометеороидов и орбитального мусора (MMOD), предназначенную для спутников и космических аппаратов, предназначенную для предотвращения столкновений с космическим мусором. Детектор собирает критически важные данные после удара, обеспечивая осведомленность о столкновении даже в тех случаях, когда повреждения не сразу очевидны.
Проблема космического мусора вокруг Земли становится все острее из-за взрывов коммерческих спутников, испытаний противоспутниковых ракет и аварий, которые увеличивают количество обломков на орбите. В зависимости от местоположения мусор может оставаться в космосе годами, создавая угрозу для действующих аппаратов.
MMOD может быть установлен на космический аппарат или интегрирован в его конструкцию. Он состоит из структурного элемента со встроенными датчиками, которые собирают данные для программного анализа подробностей столкновения. Эти данные позволяют оценить размер и количество частиц на орбите, включая те, которые слишком малы для обнаружения с поверхности Земли. Система также может предупреждать спутники или космические корабли о столкновении.
«Большинство космических аппаратов выдерживают мелкие удары без поломок, и операторы могут даже не знать о них. Наше устройство предназначено для передачи данных на Землю с важной информацией до того, как станет заметен ущерб. Это также может повлиять на будущие конструкторские решения», — объясняет ведущий разработчик системы MMOD Сидни Шокрон из SwRI.
Прототип устройства испытали с помощью легкогазовой пушки, способной имитировать вакуум космоса и условия столкновения с обломками, которыми бомбардировали оснащенные MMOD панели. Результаты экспериментов представлены на 17-м симпозиуме по гиперскоростным ударам в Цукубе.
«Хотя не все аспекты космической среды можно воспроизвести, наши тесты создают реалистичные условия ударов, — подчеркнул Шокрон. — Это помогает определить, выдержат ли конструкции подобные столкновения. Также мы можем оценить эффективность системы MMOD, которая фиксирует время и место удара, а также скорость и состав обломков».
Эти данные помогут космической индустрии разрабатывать более надежные космические аппараты в будущем. Хотя детектор не позволяет существующим аппаратам избегать столкновений напрямую, он может стать частью системы раннего предупреждения. Если спутник зафиксирует удар, по полученным с него сведениям можно скорректировать траекторию других аппаратов на той же орбите.
«В конечном итоге наша главная цель — картировать и изучить поле обломков MMOD вокруг Земли, чтобы лучше защитить будущие миссии. Наша система обнаружения и анализа MMOD — это шаг к лучшему пониманию и снижению этих рисков», — заключил Шокрон.