Des scientifiques repèrent des débris spatiaux avec des lasers en plein jour

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Image d'ordinateur montrant la répartition des débris spatiaux en orbite autour de la Terre.

Image d’ordinateur montrant la répartition des débris spatiaux en orbite autour de la Terre.
Image: ESA

Notre capacité à détecter efficacement les débris spatiaux a fait un bond en avant important, grâce à une nouvelle technique dans laquelle les lasers peuvent potentiellement les repérer. objets dangereux pendant la journée.

Chercheurs de l’Institut de recherche spatiale à l’Académie autrichienne des sciences ont développé une technique dans laquelle les lasers peuvent mesurer la position des débris spatiaux dans des conditions de lumière du jour. Les détails de cette réalisation sans précédent ont été published dans Nature Communications.

Avant cela, les lasers ne pouvaient détecter les débris spatiaux qu’au crépuscule, car les stations au sol entraient dans l’obscurité et les objets proches de l’horizon restent éclairés par les rayons du soleil. Cette petite fenêtre d’opportunité minimise considérablement le temps disponible pour rechercher et caractériser ces orbites. objets, qui peuvent menacer des satellites cruciaux.

«Nous sommes habitués à l’idée que vous ne pouvez voir les étoiles que la nuit, et cela a également été vrai pour l’observation des débris avec des télescopes, sauf avec une fenêtre de temps beaucoup plus petite pour observer les objets en orbite basse», a expliqué Tim Flohrer, responsable de l’ESA. Bureau des débris spatiaux, dans un ESA communiqué de presse. «Grâce à cette nouvelle technique, il deviendra possible de suivre des objets auparavant« invisibles »qui se cachaient dans le ciel bleu, ce qui signifie que nous pouvons travailler toute la journée avec une télémétrie laser pour aider à éviter les collisions.»

Un laser vert visible brille depuis la station au sol optique (OGS) de l'ESA.

Un laser vert visible brille depuis la station au sol optique (OGS) de l’ESA.
Image: IAC – Daniel López

En effet, il est vital que nous documentions autant de déchets spatiaux que possible pour atténuer les collisions dans l’espace. Une estimé 34000 objets de plus de 10 cm (3,9 pouces) sont actuellement en orbite autour de la Terre, avec des millions d’objets plus petits, tels que des morceaux de vaisseau spatial, des éclats de peinture, des pièces de fusée et d’autres flotsam-and-jetsam jetés ou perdus. Même les objets mesurant quelques millimètres de diamètre peuvent constituer une menace pour les satellites et les engins spatiaux, car les vitesses en orbite terrestre basse peuvent atteindre 10 km / s (6 miles par seconde).

Le radar peut suivre des objets de plus de 3,9 pouces mais pas bien suffisant pour gérer trafic spatial, selon à un institut de recherche spatiale communiqué de presse. Les lasers, d’autre part, peuvent suivre des objets de taille similaire beaucoup plus précisément, pour une précision proche à 1 mètre. Le système fonctionne en faisant rebondir les lasers sur des objets dans l’espace, puis en recevant le signaux réfléchis aux stations au sol, permettant aux scientifiques de déterminer la distance.

La nouvelle technique diffère des méthodes conventionnelles en ce qu’elle peut suivre des objets pendant la journée, ce qu’elle fait en utilisant une combinaison de télescopes, de déflecteurs de lumière et de filtres qui suivent la lumière à des longueurs d’onde spécifiques. Ainsi, même lorsque le ciel est lumineux et bleu, les scientifiques peuvent augmenter le contraste d’une cible, rendant visibles des objets auparavant invisibles. Les clés de cette méthode incluent des télescopes supplémentaires et la possibilité de visualiser les débris spatiaux sur fond de ciel bleu en temps réel.

Dans les tests de lumière du jour, les distances à 40 objets différents ont été mesurés avec la nouvelle technique, ce qui n’avait jamais été fait auparavant.

«Nous prévoyons que ces résultats augmenteront considérablement les temps d’observation des débris dans un proche avenir», a déclaré Michael Steindorfer de l’Académie autrichienne des sciences dans le communiqué de presse de l’ESA. «En fin de compte, cela signifie que nous apprendrons à mieux connaître la population de débris, ce qui nous permettra de mieux protéger l’infrastructure spatiale européenne.»

Pour l’avenir, une mise en œuvre à grande échelle de cette méthode impliquerait plusieurs stations au sol situées à des endroits stratégiques autour de la planète. Cette stratégie pourrait être complétée par politiques sensées et exécutoires pour réduire la quantité de débris en orbite terrestre basse, qui, malheureusement, fait cruellement défaut.

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