новости космоса
3772 11
06 января 2020 13:33:12

Лазеры помогут точно локализовать фрагменты космического мусора на орбите

Китайские исследователи повысили точность обнаружения фрагментов космического мусора, расположенных на околоземной орбите – и это открывает возможности более эффективного планирования безопасных маршрутов при выполнении маневров космическими аппаратами.

«Вероятность успешного прохождения астероидного поля составляет примерно 1 к 3720!», - воскликнул робот C-3PO, когда Хан Соло направил «Тысячелетнего сокола» сквозь поле астероидов в легендарном кинофильме «Звёздные войны. Эпизод V: Империя наносит ответный удар». Положение на орбите Земли представляется несколько менее удручающим, однако за более чем полстолетия освоения космоса столкновения между сброшенными при старте двигателями и обломками космических аппаратов сформировали огромное облако фрагментов, с которыми орбитальным аппаратам лучше не сталкиваться.

Ученые разработали немало систем идентификации осколков космического мусора, однако проблема локализации этих стремительно движущихся, небольших и тусклых объектов до сих пор продолжает оставаться крайне актуальной. Уникальный набор алгоритмов для телескопов, оснащенных системами лазерного наведения, предложенный учеными в новом исследовании, поможет значительно повысить вероятность успешного обнаружения фрагментов космического мусора.

Технология лазерного наведения основана на отражении лазера от объекта, находящегося в небе. Однако слабый отраженный сигнал в случае попыток локализации обломков космического мусора обусловливает очень низкую точность. Предыдущие методы поэтому позволяли обнаруживать лишь обломки диаметром свыше 1 километра.

«В результате повышения точности наведения телескопов при помощи нейронных сетей мы сделали возможным обнаружение космических осколков площадью поперечного сечения до 1 квадратного метра и менее с расстояния в 1500 километров», - рассказал Тяньминь Ма (Tianming Ma), главный автор нового исследования.

Работа увидела свет в журнале Journal of Laser Applications.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
elena192 · 06-01-2020

Всё правильно.Чем бороться с яркостью интернет спутников Маска,нужно убрать ненужный мусор с орбиты.

2
tasewg64 · 06-01-2020

"Предыдущие методы позволяли обнаруживать лишь обломки диаметром свыше 1 километра."
Сколько, сколько? 1 кв.метр - это прогресс. А заклёпка в 1 мм, это не опасность? Хотя, в работе в данном направлении, лучше чем ничего. Раньше вообще там конь не валялся.

3
Rocketbarrel72 · 06-01-2020

(2) Валялся, да еще как. См., например "Алтайский оптико-лазерный центр", задачи которого:
- получение детальных изображений низкоорбитальных КА по отражённому солнечному излучению с угловым разрешением, близким к дифракционному для телескопа с диаметром главного зеркала 3,12 м в целях распознавания, уточнения и оценки состояния конструктивных элементов аварийных КА;
- обнаружение и определение параметров космического мусора в непосредственной близости от контролируемых КА в целях повышения безопасности эксплуатации КА;
---
Там проблема не столько с обнаружением, сколько с сопровождением фрагментов космического мусора. Найти подсвеченный солнцем мелкий элемент на низкой орбите на фоне черного неба не так уж сложно, тем более, если можно подсветить его мощным лазером. А вот построить его траекторию, и отслеживать - это действительно задача. Эти фрагменты легкие, имеют большое соотношение "площадь поверхности / масса", поэтому на них влияет все - и атмосфера, и магнитное поле, и солнечный ветер. Наверно, китайский нейро-сетевой алгоритм нужен именно для построения траекторий таких объектов.

4
Rocketbarrel72 · 06-01-2020

Зеркало площадью 1м кв., расположенное на Луне, и пускающее солнечный зайчик в сторону Земли, будет видно с поверхности Земли как звезда 6-й величины. А это минимальная яркость звезды, при которой ее еще видно невооруженным газом при 100% зрении. До Луны пусть 385.000 км. Таким образом, на орбите 385 км достаточно зеркальца площадью 1/1000 кв метра,(10 см кв) чтобы видеть его как звезду 6-й величины. То есть, при идеальных условиях наблюдения на НОО можно увидеть пластинку 1 на 10 см невооруженным глазом.С учетом того, что в любительский телескоп видно звезды 14-величины, а в профессиональный - 22-й величины, то проблем с обнаружением мусора на НОО особых нет.

5
tasewg64 · 06-01-2020

Я имел ввиду первые годы освоения космоса

6
JamesWebb92 · 07-01-2020

Елена, а зачем бороться со спутниками Маска? Отказаться от интернета? Может быть ещё отказаться от электричества? Снова начать охотиться на зверей и жечь костры, как 100 000 лет назад? Ну эт мы можем, только нас слишком много. Очень скоро всех зверей сожрём и сдохнем с голоду.
Все-таки лучше двигаться вперёд, а не назад. Мешают спутники? Значит телескопы должны находиться дальше спутников. Всё просто. То, что наше первобытное общество не может это сделать, не является причиной винить современные технологии. Интернет-спутники Маска - современная технология. А наше средневековое общество и средневековая экономика - устаревшие технологии. Не надо пенять на зеркало.

7
JamesWebb92 · 07-01-2020

(3) Rocketbarrel, с построением траекторий справится обычный компьютер. Нейросети не используют для обычных машинных вычислений. Скорее всего, нейросеть там используется для определения типа объектов. Это более подходящая для нейросетей задача, с которой обычный компьютер не справится.

8
pervokursnik92 · 07-01-2020

JamesWebb, "...Мешают спутники? Значит телескопы должны находиться дальше спутников..."
...
Можно покрыть их нижнюю часть Вантаблэк. Возможно где-то наблюдаемые звезды будут мигать, зато засвеченных полосок через весь экран не будет, а за время экспозиции звезды также проявятся.
...
Единственно, что мне не понятно в связи с этим, как будет работать антена передающая трафик на землю. Если она также будет покрыта Вантаблэком.

9
Rocketbarrel72 · 07-01-2020

(7) Может быть, но в таком виде похоже на черезмерный замудрёж. Вот до некоторой степени аналогичная задача - летит глухарь на фоне лесной опушке, а мы снимаем его на видео. Как выделить на кадрах полученного видео изображение глухаря на фоне леса, чтобы потом построить его траекторию? На первый взгляд может показаться, что это какая-то свех-сложная задача, и нужна специально обученная нейросеть для распознавания образов, библиотека глухарей, база данных лесных опушек и суперкомпьютер для обработки всего этого. Но ведь можно сделать проще - вычитать последовательно кадры один из другого - там, где результат вычитания отличен от нуля - там и глухарь.
---
То же самое и в астрономии - "блик-компаратор" - прибор для сличения двух фотографий звездного неба - изобрели еще в 19 веке, а в 20-м с его помощью открыли Плутон.В наше время, конечно, сличение фотографий проще и быстрее производить на компьютере, но нейросети для этого вроде как и не нужны.

10
pervokursnik92 · 07-01-2020

Rocketbarrel, не знал про блик-компаратор. На ютубе видел, но не знал как называется. Спасибо. Вас интересно читать!

11
dilettant171 · 10-01-2020

Если мощность лазера окажется черезмерной, то возможно изменение траектории самых лёгких обломков, как бы новых новых проблем не нажить.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!