علم

بعد Tiangong-1 ، وكيفية رصد أفضل الحطام الفضائي؟

علم بعد Tiangong-1 ، وكيفية رصد أفضل الحطام الفضائي؟

إطلاق ثلاثة أقمار اصطناعية جزائرية ALSAT 1B ALSAT 2B و ALSAT 1N (يونيو 2019).

Anonim

Tiangong-1 ، عاد أخيرا إلى الوحدة المدارية الصينية إلى الأرض دون ضرر ، حيث كنا نتوقع. هذه الحلقة هي أيضا فرصة لنا لتقييم قدرات الدولة الأوروبية في مراقبة السماء ، ولماذا ، على الرغم من وسائل المراقبة المتقدمة ، لم يستطع أحد التنبؤ بشكل مؤكد بالمكان. وتاريخ عودته. تحقق من المقابلة مع نيكولا بوبرنسكي ، رئيس برنامج الاستخبارات الفضائية في وكالة الفضاء الأوروبية في هذا المجال.

في الأسابيع الأخيرة ، كانت جميع الشبكات العالمية لمراقبة السماء تشير إلى تيانجونج -1 ، وهي الوحدة المدارية التي فقدت الصين السيطرة عليها منذ عام 2016. وبالفعل ، وبسبب فقدان السيطرة هذا ، من المرجح أن تجعل الوحدة عودته. في أي اتجاه ، بين خطوط العرض 42 درجة شمالاً وجنوباً ، تتفكك وتتفكك في الغلاف الجوي. ومع ذلك ، فإن خطر وجود عنصر على بعد عدة كيلومترات يتحول إلى منطقة مأهولة ويتسبب في أضرار كان منخفضًا إحصائيًا جدًا أو حتى صفرًا. وأخيرًا ، كانت الوحدة محمولة جواً خلال ليلة 1 إلى 2 أبريل ، بالقرب من وسط المحيط الهادئ ، وليس بعيدًا عن "نقطة نيمو". ربما تفكك.

$config[ads_text] not found

ينظر نيكولا بوبرنسكي ، مدير برنامج الاستخبارات الفضائية (ESA) ، إلى هذا الحدث. بالنسبة إلى السؤال عن الدروس التي استخلصها من هذا العائد الجوي غير المتحكم فيه ، يحرص نيكولاس بوبرنسكي على إبراز "الجوانب الإيجابية لهذا الخريف" ، ولكن أيضًا الحاجة إلى " نموذج أفضل للتفاعلات بين نشاط سولو الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض ".

النقطة الإيجابية هي بلا شك " متابعة واستمرارية Tiangong-1 " في إطار حملة دولية تنسقها اللجنة المشتركة بين الإدارات المعنية بتنسيق الحطام الفضائي ، والتي تضم عشر وكالات فضائية وطنية بالإضافة إلى وكالة الفضاء الأوروبية..كان هناك تبادل ممتاز للمعلومات المتاحة ، والتي " سمحت لنا بتعديل مسار الوحدة باستمرار وبدقة كبيرة ".

الوحدة الصينية Tiangong-1 ، ثم 270 كيلومتر فوق مستوى سطح البحر ، قبل أيام قليلة من عودتها إلى الغلاف الجوي للأرض. تم الحصول على هذه الصور الرادارية بواسطة المراقبة الرادارية الألمانية ونظام التصوير الذي يديره معهد فراونهوفر FHR ، ومقره في Wachtberg ، ألمانيا. © Fraunhofer FHR.

إذا " كنا نعرف أن نقطة التأثير ستكون بين خط العرض 42 درجة شمالا وخط عرض 42 درجة جنوبا " ، كان من الصعب للغاية " أن تكون أكثر دقة والتنبؤ بالخطة " بسبب التغير المستمر في المعامل. من السحب الذي " يعتمد في جملة أمور على نشاط الشمس وتفاعلها مع الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض ". وبالفعل ، فإن مسار الانتقال بين الطيران المداري وإعادة الدخول في الغلاف الجوي يعتمد على عدة عوامل ، وبعضها غير معروف بدقة كافية في الوقت الفعلي. لهذا ، من الضروري بشكل خاص تحسين " النمذجة بين طقس الفضاء (نشاط الشمس) والطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض ".

بشكل ملموس ، يؤدي النشاط القوي للشمس إلى زيادة كثافة طبقات الغلاف الجوي العلوي ، مما يؤدي إلى احتكاك أقوى ويقلل من تأخير العودة بسبب زيادة قوة الكبح للوحدة.

أوروبا تعتمد على قدرات مراقبة السماء الأمريكية للحطام الصغير

إذا كان في متابعة Tiangong-1 ، تم توفير 50 ​​٪ من وسائل المراقبة من قبل الولايات المتحدة ، و 40 ٪ من قبل الروس و 10 ٪ من دول أخرى مثل الصين وأوروبا واليابان وتجدر الإشارة إلى أن " قدرات المراقبة السماوية لوكالة الفضاء الأوروبية ووكالات الفضاء الوطنية في أوروبا كافية لتتبع السواتل التي تدور حول الأرض ".

حيث يدور الاحتكاك حول " مراقبة الحطام من ثمانية إلى عشرة سنتيمترات ، حيث يمكن لأي كائن تعطيل الساتل في حالة التأثير ." من إجمالي حوالي 29،000 قطعة من هذا الحجم ، أقل من "20 إلى 25٪ منها يتم تعقبها" مع البيانات الخاصة للرادار الفرنسي Graves ورادارات DGA وجيش الهواء في إسبانيا وكذلك الرادار الألماني تيرا.

ومن الواضح أن هذا غير مرضٍ لتوفير خدمة تجنب وتفادي التصادم الأوروبي المستقل. وضع يفرض على وكالة الفضاء الأوروبية الاعتماد على تنبيهات التصادم التي ترسلها شبكة مراقبة أوستركاتكوم لحماية سواتلها.

يجب أن يستمر هذا الموقف. على الرغم من أن وكالة الفضاء الأوروبية والصناعة الأوروبية لديها التكنولوجيا الرادارية اللازمة ، فلا يوجد ، للأسف ، " إرادة سياسية كافية لتزويد أوروبا بنظام مراقبة فضائي قوي ، سيسمح بالتعامل مع أداء الأنظمة الأمريكية أو الروسية ".

تمتلك شركة ESA تقنية متقدمة ولكن لا يمكنها تمويلها

ومع ذلك ، فقد استخدمت وكالة الفضاء الأوروبية منذ عام 2013 بنجاح نموذجين رادارين للمراقبة مصممة " لاختبار تقنيات مختلفة لرصد ومراقبة الحطام الفضائي ". غير أن هذه الرادارات لا توفر خدمة تشغيلية بسبب الأداء المحدود للأجسام التي تبلغ حوالي 70 سنتيمترا إلى ارتفاع يصل إلى 1200 كيلومتر.

من أجل الحصول على تغطية جيدة للمدار ، فإن " الإلحاح الأول هو الحصول على رادارين عاليي الأداء " ، واحد في " نصف الكرة الجنوبي ، في ريونيون أو بولينيزيا ، على سبيل المثال " والآخر في " منطقة متوسط ​​خط العرض في نصف الكرة الشمالي ، عند 45 درجة يمكن أن يكون ألمانيا وإسبانيا وإيطاليا أو فرنسا ، كما أظهرت الدراسات المعمارية التي أجريت في السنوات الأخيرة .لكن هذه الرادارات مكلفة ، حوالي 600 مليون يورو لكل وحدة لبناء أكثر تكلفة تشغيلها.

ويمكن أيضا توفير التمويل لنظام المراقبة هذا في إطار الاتحاد الأوروبي. " نتطلع إلى التوجيهات التي سيتم اتخاذها خلال فترة البرمجة القادمة 2021-2027 في إطار البرنامج الإطاري الرئيسي للبحث العلمي المدعوم من المفوضية الأوروبية. "

ومع ذلك ، تبحث وكالة الفضاء الأوروبية عن بدائل أخرى لاستكمال رادارات المراقبة. وتعتزم " استخدام الوسائل البصرية ". وقد يكون مشروع التلسكوب الذي يطلق عليه اسم " بومة الطيران " المصمم من أجل مراقبة الأجسام القريبة من الأرض " مناسباً لرصد الحطام الفضائي بعد ارتفاع km 1200 ". وبتكاليف تبلغ 10 ملايين يورو فقط لكل وحدة ، فإن هذا " سيسمح بمراقبة المدارات المتوسطة بثمن رخيص " ، تلك التي توجد بها سواتل كوكبة غاليليو ، وبالتالي " لتفريغ رادارات الأرض من هذه المهمة ". وفي هذا المخطط ، ستعمل الرادارات والتلسكوبات بطريقة تكميلية ، مما "سيخفض التكلفة الإجمالية للنظام ".

تكنولوجيا الليزر هي أيضا بديل آخر لدراسة تتبع الحطام الفضائي. والفكرة هي " إلقاء الضوء على هذه الحطام بالليزر ، ثم متابعتها أثناء مراقبة الضوء المنعكس ". تهتم الدول الأعضاء في ESA بتفويض لإنشاء محطة مسار اختبار يمكن تشغيلها خلال عامين في أوروبا أو تشيلي.

ما يجب تذكره

  • سلطت حلقة Tiangong-1 الضوء على التنسيق الجيد للغاية لوكالات الفضاء عالميا لرصد سقوط الوحدة الصينية.
  • لتحسين دقة المكان وتاريخ إعادة الدخول ، من الضروري تحسين توقعات الطقس الفضائي.
  • سلطت هذه الحلقة الضوء أيضًا على اعتماد أوروبا القوي على الولايات المتحدة في الحماية المكانية لسواتلها.

لمعرفة اكثر

وكالة الفضاء الأوروبية تريد أدوات لرصد الحطام الفضائي بشكل أفضل

مقالة بقلم ريمي ديكور ، نُشرت في 11/03/2013

إن النظم الفضائية ، التي لا غنى عنها في حياتنا اليومية ، تواجه الخطر المتزايد للتصادم مع الحطام. ومن هنا تبرز الحاجة إلى مراقبة المساحة ، التي تقوم بها وكالة الفضاء الأوروبية و Cnes ، ولكن من البيانات الأمريكية. للتغلب على هذا الاعتماد ، تريد ESA تطوير شبكة مراقبة. ستقوم المفوضية الأوروبية بتمويل جزء من عملياتها.

وإدراكا منها للمخاطر الاقتصادية التي ينطوي عليها الضرر الناجم عن الحطام الفضائي ، فإن المفوضية الأوروبية تريد نظاما أوروبيا لمراقبة الفضاء والتنبؤ بمخاطر التصادمات الفضائية. ولتحقيق ذلك ، ترغب اللجنة في مساعدة الدول الأعضاء في الاتحاد الأوروبي على ربط البنية التحتية الحالية لرصد السماء في إطار مشروع رصد وتتبع الفضاء (SST) ، وهو جزء من البرنامج التحضيري للمراقبة المكانية للأرض. وكالة الفضاء الأوروبية ( الوعي بالوقائع الفضائية ). لهذا ، تقول إنها مستعدة لتمويل تكاليف استخدام هذا البرنامج لتصل إلى عشرة ملايين يورو سنوياً.

ومن المعروف أن إجراء تصحيحات المسار ولكن تكلفتها ليست صفر: يقدر بنحو 140 مليون يورو كل عام ، ومن المتوقع أن تنفق 210 مليون دولار في السنة للعقد المقبل. لا يلزم أن يكون الحطام الفضائي كبيرًا لإحداث أضرار كبيرة. تشير التقديرات إلى أن الجسم الذي يزيد طوله عن 1 سم يكفي لإتلاف جزء من القمر الصناعي أو إيقافه ، وهذا بحد ذاته ، حطام يبلغ حوالي 10 سم يكفي لتدمير واحد.

استنادًا إلى الملاحظات الإحصائية ، يُقدر أن حوالي 600000 قطعة أكبر من 1 سم تدور حول الأرض. أما فيما يتعلق بعدد الحطام الذي يزيد عن 10 سم (معظمها معروف بشكل فردي) ، فستتراوح بين 16000 و 20.000. ويبين الرسم البياني تطور عددهم منذ عام 1957. كتالوج العامة ، موزعة على الإنترنت ، في إشارة حول 15.300. ومع ذلك ، فإنه لا يأخذ في الاعتبار الحطام المصنف أو تلك التي تكون انعكاسها ضعيفة للغاية لتحديد مسارها. © شبكة مراقبة الفضاء الأمريكية

تفتقر وكالة الفضاء الأوروبية إلى أدوات مراقبة الحطام الفضائي

ومع ذلك ، إذا كانت أوروبا لديها ما يكفي من البيانات اللائقة ، فإنها تفتقر إلى وسائل المراقبة ، "بما في ذلك الرادارات القادرة على كشف الحطام الذي يبلغ حوالي عشرة سنتيمترات" ، كما يقول نيكولا بوبرنسكي ، رئيس برنامج SSA في وكالة الفضاء الأوروبية. على سبيل المثال ، على الرغم من قوتها الشديد ، لا يمكن للرادار الفرنسي Graves أن يذهب إلى ما دون 70 سم.

النقطة السوداء الأخرى ، مراقبة السماء تعتمد "بشكل أساسي على البيانات المقدمة من الولايات المتحدة ،" يقول فرناند ألبي ، المسؤول عن أنشطة الحطام الفضائي ومراقبة الفضاء في Cnes ، وهي منطقة بها فرنسا. لديه خبرة معترف بها. من الناحية الفعلية ، أنشأت CNES "خدمات تشغيلية لمراقبة مخاطر الاصطدام والتنبؤ بدخول الغلاف الجوي" .يستخدمون إطلاق البيانات وتنبيهات التصادم التي ترسلها شبكة مراقبة أوستراتكوم الأمريكية. إذا لزم الأمر ، يتم استكمالها "مع بيانات الرادار الفرنسي Graves ، ورادارات DGA والقوة الجوية ، وكذلك الرادار الألماني Tira" .

نوعان من الرادارات قيد الدراسة

في المستقبل ، تريد أوروبا شبكتها الخاصة من أجهزة الاستشعار التي تجمع بين الرادارات والتلسكوبات ومراكز البيانات القادرة على اكتشاف وتتبع وتربط وفهرسة جميع الكائنات فوق حجم معين لمنطقة من البيانات. وبغية اختيار التكنولوجيا التي ستستخدمها في نظام الرادار الأرضي المستقبلي ، تقوم الإيسا بتمويل تطوير نموذجين رادارين للمراقبة "لاختبار تقنيات تتبع الحطام الفضائي والمراقبة" .

رادارات أحادية (يشترك المرسل والمستقبل في نفس الهوائي) لوكالة الفضاء الأوروبية المركبة في موقع سانتوركاز ، في مقاطعة مدريد ، لاختبار تقنيات جديدة لرصد الحطام الفضائي. © إيسا

وسيتحقق النموذج الأولي للشركة الإسبانية Indra Espacio SA. وسوف تستخدم تكنولوجيا أحادية الصوت: يحدث الإرسال والاستقبال في المكان نفسه ، وينبعث الإشعاع في شكل نبضات متقطعة. أما بالنسبة للنموذج الثاني ، فهو مصنوع من Onera. وهو عبارة عن بلورة مشعة ثنائية البؤرة ، يتم فصل مرسلها ومتلقيها وتطلق إشعاعاتها باستمرار.

سيكون بمقدور هذين الرادارين التجريبيين اكتشاف الأجسام التي يتراوح طولها بين 80 و 100 سم وسيتم الانتهاء منها في عام 2014. وتتمثل الفكرة في التحقق من صحة المفهوم الذي تم الاحتفاظ به قبل المؤتمر الوزاري لعام 2016 ، بحيث يتم عرض الوزراء على الدول الأعضاء في الإيسا هي مشروع ذو خيارات تكنولوجية وصناعية متفق عليها ' .أخيرا ، للحصول على تغطية جيدة للمدارات ، فإن أول حالة طوارئ هي أن يكون هناك رادار في نصف الكرة الجنوبي ، "ريونيون أو بولينيزيا ، على سبيل المثال ،" يقول فرناند ألبي. وقد أقنعتنا دراسات المركز الوطني للدراسات الفضائية (CNES) أنه إذا أراد المرء أن يكون لديه مراقبة جيدة للفضاء ، بالإضافة إلى الوسائل الموجودة ، يحتاج المرء إلى أجهزة استشعار في أماكن مختلفة .

سوف يثير اهتمامك أيضا

الحطام الفضائي: أكثر من 20،000 قطعة تلوث مدار الأرض منذ عام 1957 تم إرسال أكثر من 5000 جهاز إلى الفضاء ، مما أدى إلى توليد العديد من الحطام الفضائي بشكل منتظم. هذه الأشياء تشكل تهديدًا للبعثات المستقبلية التي يأخذها Cnes بجدية بالغة. تقدم لنا المنظمة حلول فيديو لمحاربة هذه المشكلة.

روابط خارجية

برنامج مراقبة الفضاء SSA (Esa)

USSTRATCOM

لجنة استخدام الفضاء الخارجي في الأغراض السلمية

هل أعجبك هذا المقال؟ لا تتردد في مشاركتها مع أصدقائك ومساعدتنا على نشر Futura :)! المحرر شكرا لك.

  • الفيسبوك
  • تغريد
  • في + Google
  • تابعني على
  • موقع Pinterest

المشاركات الشعبية