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美國海軍研究實驗室開發針對微小太空碎片的激光探測器
2019-04-25
[本站2019年4月21日綜合報道]美國海軍研究實驗室(NRL)希望利用天基激光產生的光束和星載照相機制成一種新型傳感器,用于探測微小碎片,診斷衛星故障,并提高空間態勢感知能力。
LARADO采用質量不足1千克小型激光器,通過一個金字塔形狀的小透鏡發出光線,在航天器前方形成光束。當碎片穿過光線時將發出光子,被星上魚眼攝像機捕獲。因此,衛星操作員將能夠通過將碎片探測的時間與故障本身相關聯來判斷故障是否可能是由碎片引起的,而不是由敵方發射的炮彈引起的。項目面臨的挑戰是激光電源的質量問題,其電源質量尚未實現數千克重的目標。
目前,美國的光學和雷達傳感器空間監視網絡只能在低地球軌道可靠地探測和跟蹤10厘米或更大碎片。美國空軍新建的“太空籬笆”雷達系統能探測1厘米大小的太空碎片。而LARADO的早期試驗表明其可看探測幾厘米到百分之一毫米大小的太空碎片。
LARADO項目由NRL的地理空間科學和技術(GST)分部贊助,目前正在進行為期三年的實驗室演示,希望在大約兩年內研制成具有太空應用價值的版本。Nicholas說,LARADO是一個所謂6.20 研究、測試、開發與評估(RTD&E)應用研究項目,預算約150萬美元。但GST分公司負責人在2015年為這種裝置申請了專利,現在希望找到在軌驗證資助方。除了NASA,GST還與美國空軍的航天和導彈系統中心(SMC)和空軍研究實驗室保持聯系,希望能獲得500萬到600萬美元的資金用于將LARADO安裝在一顆或多顆衛星上進行在軌試驗。
LARADO最大的優點是,當增加激光器尺寸時,可同時提高了分辨率和擴大視場。該項目可為決策者、規劃人員和操作員提供近實時確定天基服務中斷原因的能力,這些原因包括已知的、自然的、人為的。NRL還與NASA軌道碎片辦公室合作,探索用LARADO對低地球軌道的一小塊區域進行監視,以確定微小碎片密度。收集到的數據可以將NASA軌道碎片環境模型中目前使用的碎片數量密度評估提高50%。(中國航天系統科學與工程研究院 賈平)

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