De ruimte rond de aarde wordt steeds meer druk met puin dat overblijft van eerdere missies. Er zijn ongeveer 40, 000 stukjes puin groter dan 10 centimeter, plus miljoenen kleinere stukken, die allemaal met snelheden van maximaal 30, 000 kilometer per uur (18.650 mph) bewegen. Onderzoekers van Tu Graz hebben in dit opzicht een grote doorbraak gemaakt. "Het Institute of Geodesy gebruikte zijn eigen krachtmodel, dat kan worden gebruikt om de positie van satellieten of puin te bepalen met een nauwkeurigheid van ongeveer 100 meter," zei het TU -team in een persbericht. "Het kennen van het zwaartekrachtveld van de aarde is cruciaal voor het voorspellen van de paden van objecten in de ruimte."
SLR combineren met zwaartekrachtveldmodellen
De verdeling van massa op aarde, inclusief grote watergebieden, beïnvloedt de zwaartekracht van satellieten en puin. Het nauwkeurig karakteriseren van deze zwaartekrachtvariaties is cruciaal voor nauwkeurige voorspellingen van banen. De methode ontwikkeld door het Institute of GeodeSY bij TU Graz combineert bestaande satellietgegevens met een zeer nauwkeurige techniek genaamd Satellite Laser Ranging (SLR). "Een netwerk van SLR -stations wijst een laser op een satelliet met een retroreflector die het uitgezonden laserlicht weerspiegelt", legt het persbericht uit. Door de tijd te meten die de laser nodig heeft om van en naar de satelliet te reizen, kunnen wetenschappers de positie van de satelliet bepalen met een nauwkeurigheid van centimeters.
"En door meerdere metingen te doen, is het ook mogelijk om orbitale veranderingen te detecteren als gevolg van veranderingen in de massa van het aardoppervlak," benadrukt de onderzoeker.
Door satellietlaser te combineren met gegevens met geavanceerde zwaartekrachtveldmodellen, hebben de onderzoekers een ongekende mate van nauwkeurigheid bereikt bij het voorspellen van de trajecten van objecten in de ruimte.
"Als satellietlaser variërend wordt gecombineerd met andere satellietmeetmethoden, is de berekening van het zwaartekrachtveld nog nauwkeuriger, omdat men alle golflengten van het zwaartekrachtveld precies kan oplossen" .
"Tegelijkertijd kunnen we de gegevens die zijn verkregen uit de metingen gebruiken om de posities van satellieten en ruimteafval beter te voorspellen, te lokaliseren en hun posities te karakteriseren met behulp van satellietlaser, en hun toekomstige banen zeer nauwkeurig voorspellen, wat helpt om orbitaal te vergroten, veiligheid."
Impact en toepassing
De impact van deze doorbraak is niet beperkt tot tracking van ruimteafval. De verbeterde nauwkeurigheid van orbitvoorspellingen komt ook ten goede aan satellietoperaties, ruimtevaartnavigatie en verschillende wetenschappelijke inspanningen die afhankelijk zijn van precieze positionering in de ruimte.
Het is belangrijk op te merken dat ruimteafval een ernstig probleem is geworden, omdat recentelijke zorgwekkende incidenten zich recent hebben voorgedaan. Onlangs is een satelliet -33 e gebouwd door Boeing geëxplodeerd in de ruimte, waardoor communicatie op drie continenten wordt afgesneden.
Om verder bij te dragen aan de ruimtecommunity, heeft het team van de Graz University of Technology hun geavanceerde berekeningen vrij beschikbaar gesteld via hun open source software -groepen.
"De combinatie van onze baanmodellering met SLR-metingen stelt ons nu in staat om nog meer precieze berekeningen uit te voeren in de Groops-software, die gratis voor iedereen beschikbaar is", aldus Thorsten Mayer-Gül.
Hierdoor kunnen onderzoekers en organisaties over de hele wereld deze technologie gebruiken om het bewustzijn van de ruimte te verbeteren en ruimteactiviteiten veiliger te maken.
