Как распознавать орбитальные объекты на фоне звездного неба: ответ ученых

Специалисты предложили идентифицировать объекты на низкой околоземной орбите по их силуэтам на фоне далеких звезд. Однако методика оказалась сырой и неподъемной для частного исследовательского проекта.

Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail

Количество спутников на низкой околоземной орбите (НОО), на высоте менее 2000 км, точно не известно. Хотя данные о многих спутниках являются общедоступными, некоторые объекты окутаны завесой секретности, а информация о других оказывается неполной или недостоверной. Многие из сателлитов в настоящее время не функционируют, перейдя в разряд космического мусора. Район засорен, и вероятность столкновений становится все более высокой.

Новое исследование показывает, как наблюдатели могут определять форму и принадлежность орбитальных объектов по характеру их транзита перед звездами на заднем плане. Исследование, озаглавленное «Классификация спутников по затенению звезд на заднем плане» опубликовано на сервере препринтов arXiv.

Орбитальные объекты авторы условно делят на два типа — крылатые и квадратные (boxwing and square). Первые центрально симметричны, имеют прямоугольный корпус и два удлиненных крыла. Квадратные спутники крыльев не имеют. То, что они могут быть сферическими, остается на совести авторов.

 Существующие сейчас методы обнаружения орбитальных объектов имеют ряд существенных недостатков. Обычно используются радионаблюдения, но они основаны на радиолокационном измерении площади сечении спутника. Получаемые с помощью радиолокации данные не точны. Площадь отражения волн может быть минимизирована или даже сведена к нулю с помощью специальных материалов и конструкции объекта. Достаточно вспомнить самолеты-невидимки и технологию Stealth.

Оптические наблюдения также имеют свои ограничения. Они основаны на отражении объектами солнечного света, которое также может быть сведено к минимуму за счет выбора конструкции и материалов. Кроме того, оптические наблюдения можно проводить только в темное время суток.

Определение формы спутника по затенению фоновых звезд имеет ряд преимуществ. Когда объект перемещается по небу, он временно закрывает фоновые источники света, и эти затемнения могут раскрыть детали объекта. При транзите полностью видны очертания объекта, его размер и форма. Никакая технология «Стелс» тут не поможет. Любые попытки уменьшить площадь сечения спутника или его светоотражающие характеристики бесполезны.

Однако следует признать, что этот метод недоступен, когда объект освещен солнцем. Тут налицо тот же камень преткновения, что и в случае с традиционными оптическими наблюдениями. Классифицировать транзитные спутники можно только в ночное время и в ясную погоду.

В своей работе исследователи проанализировали 100 000 объектов на НОО. В зависимости от полноты и качества данных, спутники обозначались как идентифицированные, неидентифицированные и отклоненные. Квадратные сателлиты имели несколько меньший процент успеха, чем крылатые, и также чаще браковались. Авторы связывают это с меньшей площадью затенения, что в целом логично.

Ввиду небольших размеров объектов на НОО и их значительных скоростей для успешной классификации требуется очень короткое время экспозиции (от сотен до тысяч кадров в секунду) и плотные звездные поля (сотни звезд вдоль траектории объекта НОО). Это приводит к значительному увеличению времени съемки. По признанию авторов практические возможности предлагаемого метода выходят за рамки доступных им технических средств. Однако дальнейшие исследования и практическое применение метода могут заинтересовать крупные аэрокосмические корпорации или государственные структуры.

Недавно ученые придумали, как заранее уклоняться от космического мусора и избегать орбитальных ДТП.

• космос

Поделиться