Впечатление художника от космического мусора на орбите вокруг Земли. Предоставлено: ESA.
Исследователи из Австралийского национального университета (ANU) применили метод, который помогает телескопам более четко видеть объекты в ночном небе, чтобы бороться с опасным и дорогостоящим космическим мусором.
«Адаптивная оптика – это все равно что убрать мерцание со звезд».
Работа исследователей над адаптивной оптикой, которая устраняет помутнение, вызванное турбулентностью в атмосфере, была применена к новому лазеру «ведущая звезда» для лучшей идентификации, отслеживания и безопасного перемещения космического мусора.
Космический мусор представляет собой серьезную угрозу для космической инфраструктуры стоимостью 700 миллиардов долларов, ежедневно обеспечивающей жизненно важные услуги по всему миру. Благодаря адаптивной оптике с лазерной направляющей звездой у этой инфраструктуры появилась новая линия защиты.
Оптика, которая фокусирует и направляет лазер путеводной звезды, была разработана исследователями ANU совместно с коллегами из Electro Optic Systems (EOS), Университета RMIT, Японии и США в рамках Центра исследований космической среды (SERC).
На этом снимке специалист по инструментам ANU Селин д’Оржевиль стоит перед 1,8-метровым телескопом EOS в обсерватории Маунт Стромло, где ее изображение отражается бесконечное количество раз двумя зеркалами телескопа. Предоставлено: Австралийский национальный университет.
EOS теперь будет коммерциализировать новую лазерную технологию с направляющей звездой, которая также может быть включена в наборы инструментов для обеспечения высокоскоростной спутниковой связи земля-космос.
Лазерные лучи, используемые для отслеживания космического мусора, используют инфракрасный свет и не видны. Напротив, новый лазер с направляющей звездой, который установлен на телескопе, распространяет видимый оранжевый луч в ночное небо, чтобы создать искусственную звезду, которую можно использовать для точного измерения световых искажений между Землей и космосом.
Этот направляющий оранжевый свет позволяет адаптивной оптике повышать резкость изображений космического мусора. Он также может направлять второй, более мощный инфракрасный лазерный луч через атмосферу, чтобы точно отслеживать космический мусор или даже безопасно выводить его с орбиты, чтобы избежать столкновения с другим мусором и, в конечном итоге, сгореть в атмосфере.
Ведущий исследователь, профессор Селин Д’Оргевиль из ANU, говорит, что адаптивная оптика похожа на «удаление мерцания звезд».
«Но это хорошо, – сказал профессор Д’Оргевиль.
«Без адаптивной оптики телескоп видит объект в космосе как сгусток света. Это потому, что наша атмосфера искажает свет, идущий между Землей и этими объектами.
«Но с адаптивной оптикой эти объекты стали легче видеть, а их изображения стали намного резче. По сути, адаптивная оптика устраняет искажения в нашей атмосфере, гарантируя, что мы можем четко видеть невероятные изображения, которые захватывают наши мощные телескопы.
«Это включает в себя небольшие объекты, созданные руками человека, такие как метеорологические спутники и спутники связи или космический мусор.
«Вот почему эта разработка является таким важным прорывом, когда речь идет о наших усилиях по очистке нашего ночного неба от постоянно увеличивающегося скопления космического мусора».
Лазер с направляющей звездой EOS и системы адаптивной оптики ANU расположены в обсерватории ANU Mount Stromlo в Канберре, Австралия.
Исследователи ANU теперь будут работать с EOS, чтобы протестировать новую технологию и применить ее к ряду других приложений, включая лазерную связь между Землей и космосом.
Это захватывающая разработка, которая поможет защитить широкий спектр жизненно важных приложений космической техники в 21 веке.
Исследование финансировалось Программой центра совместных исследований правительства Австралии, EOS, ANU, Университетом RMIT и партнерами в Японии и США.
