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克服致命缺陷：现在，地球上的激光可以在日光下探测太空碎片

时间：2022-04-30 09:25:04 来源：

ESA的光学地面站（OGS）发出了可见的绿色激光。OGS是泰德天文台的一部分，它位于特内里费岛火山岛上海拔2400 m，用于开发空间光通信系统以及空间碎片和近地天体测量以及量子通信实验。

地球上的激光用于测量上方高处的空间碎片的位置，提供有关如何避免空间碰撞的重要信息。迄今为止，该技术一直存在致命缺陷。

一段时间以来，激光只能用于在几小时的黄昏期间测量太空碎片的距离，此时地球上的“激光测距”站处于黑暗中，但高空的碎片仍在沐浴在太阳的最后一缕光线中。

就像月亮在地球上夜晚时在阳光下闪闪发光时最亮一样，从黑暗的有利位置观察太阳光时，更容易发现太空碎片。

但是，由于碎片物体离地球太近了，因此只有一个小窗口可以照亮它们，但地球上的观察者却没有。

现在，最近的一项研究证明，在日光充足的情况下，确实有可能使用激光确定到碎片的距离。这种新的激光测距方法将有助于改善对碎片物体的轨道预测，从而大大增加进行观测的时间并保持有价值的航天器的安全。


地球周围轨道中空间碎片的分布。

通过使用特定波长的望远镜，检测器和滤光器的特殊组合，研究人员发现实际上可以增加物体相对于日光天空的对比度，从而露出先前隐藏在普通视线中的物体。

“我们习惯于您只能在晚上看到星星，这同样适用于用望远镜观察碎片，除了观察低轨道物体的时间窗口要小得多，”欧洲航天局局长蒂姆•弗洛勒（Tim Flohrer）解释说。太空碎片办公室。

“使用这项新技术，将可以跟踪先前潜伏在蓝天中的'不可见'物体，这意味着我们可以全天使用激光测距技术来支持避免碰撞。”

空间碎片问题日益严重。

我们的星球笼罩在碎片的面纱中-先前的太空发射以及在轨爆炸和碰撞留下的数百万个小但危险的碎片。

它们由成百上千个已经失灵或被抛弃，在不受控制的太空中运行的整个失灵的航天器和火箭弹所组成。

即使是毫米级的碎片（每秒移动约7公里）也可能在撞击时损坏卫星，但与死飞船或大型碎片的碰撞可能会完全破坏正在运行的任务。

利用地面光学，雷达和激光技术以及在轨测量仪器的未来空间碎片监视系统的概念。

因此，了解碎片在哪里很重要，这样我们就可以避免它们-但是要获得这些信息并不容易。

激光测距是一项非常完善的技术，它使用地球上的激光将光脉冲发送到带有反射镜的卫星。

通过测量信号返回地球上望远镜所需的时间（称为“双向传播时间”），可以精确确定到卫星的距离。

不幸的是，很少有卫星带有“后向反射器”，该反射器可以使光容易反射并返回地球。仅在几年前就证明了确定与此类物体的距离，并且相关技术的发展正在迅速发展。

ESA的光学地面站（OGS）位于火山特内里费岛上，海拔2400 m。可见的绿色激光束用于稳定两个岛上的发送和接收望远镜。

在最近的测试中，使用新技术观察到40种不同的碎片物体（其恒星的暗度大约是肉眼所见者的10倍），它是在蓝色的天空中站立的，这是首次在太空中部观测到。一天–以前不可能做到的事情。

奥地利科学院的Michael Steindorfer解释说：“我们希望这些结果将在不久的将来显着增加碎片观察的时间。”

“最终，这意味着我们将更好地了解残骸的数量，从而使我们能够更好地保护欧洲的太空基础设施。”

此类技术的进一步开发是ESA太空安全计划的核心目标，其中包括建立空间碎片激光测距站网络。

ESA著名的加那利群岛光学地面站旁边的一个新激光站正在等待部署，它将作为激光测距技术以及开发网络概念的“试验台”。


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