Исследование установило, что микроскопические фрагменты космических обломков, образовавшиеся при столкновении на орбите, испускают сигнализацию, которую возможно регистрировать из пункта наблюдения на Земле.
Растущая проблема — это космический мусор. К ноябрю 2023 года мировые сети космического наблюдения отслеживали около 35 610 фрагментов размером более десяти сантиметров по данным Европейского космического агентства (ЕКА). Это старые спутники, отработанные ступени ракет и фрагменты, появившиеся в результате столкновений и взрывов на орбите.
Отслеженные объекты составляют лишь малую часть космического мусора. Предполагается, что около миллиона фрагментов размером от одного до десяти сантиметров движутся вокруг Земли с большой скоростью. По информации ЕКА, на орбите находится 130 миллионов фрагментов, размер которых меньше одного сантиметра. Такие фрагменты в основном невидимы современным методам наблюдения за мусором, например, наземным радарам и оптическим телескопам. В то же время они способны уничтожить или серьезно повредить работающие спутники при столкновении.
Исследователи из Мичиганского университета предложили новый способ решения этой проблемы.
Моделирование на компьютере показало, что столкновение объектов на орбитальных скоростях, достигающих 30 000 км/ч, порождает электрические всплески, регистрируемые наземными радиотелескопами.
В Космосе из-за его огромных размеров столкновения происходят не так часто. Но когда случается столкновение, образующиеся крошечные фрагменты заряжаются электричеством. Приблизившись друг к другу, два таких заряженных фрагмента выделяют заметные искры. Этот эффект сравнивают со статическим электричеством, возникающим при трении некоторых материалов, например, воздушного шарика о волосы.
Ученые признают, что сигналы кратковременны и слабы. Тем не менее они полагают, что после совершенствования метод поможет отслеживать пока невидимые, но опасные крошечные частицы космического мусора, которые летают вокруг Земли.
«В настоящее время для поиска космического мусора выявлено отражение световых и радиолокационных сигналов объектов. — заявляет Нилтон Ренно, профессор климатологии, космических наук и аэрокосмической техники Мичиганского университета и ведущий автор нового исследования. Чем мельче объекты, тем труднее получать от солнца свет или радиолокационные сигналы достаточной силы для обнаружения с Земли. «.
Работа по моделированию сигнала предполагает зависимость его характера от материала объекта и скорости столкновения. Слабые сигналы могут быть замаскированы шумом антенн обнаружения. Также слишком слабые сигналы не могут пройти через атмосферу Земли. Исследователи полагают, что этот метод в конечном итоге позволит обнаруживать обломки размером до 1 мм.