Гелиостатическое оборудование может быть применено в системах поиска астероидов, близких к Земле

Новости МирТесен

Используя гелиостаты — большие зеркала, предназначенные для концентрации солнечной энергии в течение дня, ученый из Национальных лабораторий Сандия показал, что их можно использовать и ночью для обнаружения астероидов, космических аппаратов и других околоземных объектов (ОЗО).

По мнению специалиста, данный подход также способен содействовать NASA в мониторинге спутников и иных объектов, перемещающихся на геосинхронной орбите (пространстве между нашей планетой и Луной), что представляет собой непростую задачу для существующих систем наблюдения.

Гелиостаты, обладающие высокой чувствительностью, способны обнаруживать ОЗО

Доктор Джон Сандаски, посвятивший почти два десятилетия работе в лаборатории, первоначально сомневался в целесообразности использования гелиостатов Национального центра солнечных испытаний для получения высококачественных изображений из-за их ограниченного оптического разрешения. Тем не менее, принимая во внимание их потенциал к сбору значительного количества света и его собственный опыт в сфере лазерной связи, он начал обдумывать альтернативные варианты применения.

На основании проведенного анализа он высказал предположение о способности гелиостатов регистрировать колебания частоты света, возникающие при прохождении небольших небесных тел, например астероидов, перед звездами.

«Современные измерительные устройства и эталонные генераторы частоты, работающие на основе данных GPS, позволяют регистрировать даже незначительные вариации в частоте – всего лишь одну миллионную долю герца. », — пояснил Сандаски.

Чтобы подтвердить свою теорию, он разработал метод «сканирования» с помощью гелиостата, который движется с постоянной скоростью по отношению к звездам. По его расчетам, любой движущийся объект должен создавать сигнал на смежной частоте, что позволит его идентифицировать. Этот подход, в отличие от дорогостоящих методов, использующих поиск световых следов на изображениях звездного неба или требующих строительства новых обсерваторий, может предложить более экономичную альтернативу для защиты планет.

«По словам ученого, гелиостаты не используются в ночное время. Эта технология может предоставить им дополнительную функцию с незначительными финансовыми вложениями ».

Лишь через два десятилетия после появления задумки Сандаску получил средства для проведения первых опытов в ночное время.

Ночные эксперименты и долгое ожидание

Используя стандартные оптические инструменты для регистрации слабого света, который гелиостат фокусировал на сооружении, ученый проводил летними ночами испытания на солнечной башне высотой 200 футов. Он корректировал положение зеркала в течение ночи, заставляя его «сканировать» небо примерно раз в минуту.

«Днем солнечные башни генерируют миллион ватт энергии, используя свет, а ночью предпринимаются попытки зафиксировать фемтоватт – чрезвычайно малую величину, составляющую миллионную миллиардную долю ватта, и излучаемую астероидами », — объяснил исследователь.

Несмотря на то, что процедура была продолжительной и требовала выдержки, полученные результаты доказали жизнеспособность предложенного подхода.

С помощью гелиостатов можно заблаговременно обнаружить потенциальную опасность столкновения с астероидом

Проведенные исследования продемонстрировали возможность использования подобных систем для регистрации звездного излучения, что позволяет применять их и в целях выявления астероидов. Разработчик, Сандаски, обозначил свою разработку как находящуюся на начальном этапе совершенствования, но отметил её экономическую эффективность по сравнению с применяемыми сегодня технологиями.

«Имея предварительную информацию о приближении астероида и точке его падения, мы сможем лучше подготовиться и уменьшить потенциальный ущерб », — отметил ученый.

Данный метод также позволяет осуществлять мониторинг объектов на геостационарной орбите, что представляет интерес для Космических сил США.

Оценка полученных комментариев и выявление перспективных направлений развития

Выступив на мероприятии, организованном Международным обществом оптики и фотоники (SPIE), а также опубликовав научную работу, Сандаск ожидает комментарии от специалистов. Полученная информация позволит доработать методику и установить пределы ее применимости.

«Наша задача – найти способы увеличения масштаба системы с одного зеркала-концентратора (гелиостата) до сети таких устройств для усиления эффективности поиска озонового слоя, — отметил он. — Кроме того, мы планируем оценить потенциал обнаружения более малых небесных тел. ».

Поиск экзопланет может стать еще одним перспективным направлением, которое расширит возможности использования данной технологии.

Исследование опубликовано в .