運用中の衛星に脅威を与えるスペースデブリは、十分に綿密に監視されていないと、天文学者は警告しています。
これらの衛星の一部は、通信、気象監視、ナビゲーションなどの重要なサービスに依存しています。
新しい研究は、検出された軌道デブリの 75% 以上が、公開されている衛星カタログの既知のオブジェクトと一致しないことを示唆しています。
天文学者は、活動中の人工衛星にもたらされるリスクを定量化するために、大型の望遠鏡を使って破片をより定期的に深く調査することを求めています。この調査では、かすかな破片を探しました。これは、公開されているカタログで定期的に監視および記録するには小さすぎるか反射率が低いオブジェクトです。
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「私たちの調査画像から抽出された光度曲線は、物理的性質と軌道内での姿勢や行動の両方の観点から、これらのオブジェクトがどれほど多様であるかを示しています」と、筆頭著者であるワーウィック大学の博士課程の学生であるジェームス ブレイクは述べています。
「かすかな、カタログ化されていない破片の多くが転がっているように見え、観測窓全体で大きな明るさの変化を示しています。
「これらの種類の特徴は、静止領域の居住者に作用する摂動力について多くのことを教えてくれますが、これらのオブジェクトの特性について仮定を行う際には、より注意を払う必要があることも強調しています。
「かすかな破片の個体数をさらに調査し、そこに何があるかをよりよく理解するために、より多くのデータを取得する必要があります。
「かすかな破片環境のより完全な感触を構築し始めるために、可能な限り大きな望遠鏡で静止領域を観察し続けることが重要です。」
この研究は、ウォリック大学と防衛科学技術研究所 (英国) との間で進行中の共同作業である DebrisWatch の一部です。
これは、過去に実施された静止領域 (地球中心軌道) の調査に新たな見方を提供することを目的としています。
米国戦略軍 (USSTRATCOM) は、軌道上の 6 つの衛星とともに、30 を超える地上レーダーと光学望遠鏡で構成されるグローバルな宇宙監視ネットワーク (SSN) を使用して、宇宙物体の最も完全な公開カタログを維持しています。
SSN は、直径約 1 メートルまでの高高度の物体を監視できます。
研究者によると、静止地域の特定の居住者はしばしば静止していると見なされますが、衝突は依然として毎秒キロメートルの相対速度で発生する可能性があります。これは、小さなオブジェクトでもアクティブな衛星に多くの損傷を与える可能性があることを意味します.
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調査からの画像を分析して候補の残骸オブジェクトを選び出し、時間の経過に伴うそれらの明るさを調査しました。
結果として得られるライト カーブには、形状、表面の特性、姿勢など、オブジェクト自体に関する情報が含まれていますが、表示ジオメトリや大気干渉などの他の要因の影響も受けます。
天文学者は、衛星が地球の自転と一致する周期で周回する、赤道から約 36,000 キロメートル上空にある静止領域に調査の焦点を当てました。
地球の大気の最外層のはるか上空では、軌道抗力などの軌道崩壊を誘発する自然のメカニズムはありません。したがって、この領域で生成されたデブリは非常に長い間そこにとどまります。
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彼らがかすかな破片を発見するのを助けるために、天文学者はラ・パルマ島のカナリア島にあるアイザック・ニュートン望遠鏡を利用しました.
彼らは、検出された軌道トラックの大部分が、およそ 1 メートル以下に相当する明るさを持っていることを発見しました。
これらのかすかな検出の 95% 以上は、USSTRATCOM カタログ内の既知のオブジェクトと一致しませんでした。SSN によって定期的かつ確実に監視するにはあまりにもかすかすぎるためです。
研究者がすべての検出結果 (1 メートルを超えるものと未満のものを含む) を含めると、75% 以上が一致しませんでした。
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地球を周回する人工破片は、さまざまな理由で発生する可能性があります。
衛星自体がミッションの寿命を迎えると破片になり、ペイロードの打ち上げに成功した後に放棄されたロケット本体は、軌道上で何年も経った後に爆発または分解する可能性があり、軌道周回中の本体間で衝突が発生し、時には何千もの新しい破片が生じる可能性があります。 .
天文学者は現在、調査データからさらに多くの情報を抽出する方法を調査しており、2 つ目の小型の機器で同時に観測したデータを使用しています。
最新の研究は Advances in Space Research に掲載されています ジャーナル。これは、英国の研究とイノベーションの一部である科学技術施設評議会によって一部資金提供され、王立協会によって支援されました。
読者 Q&A:地球周辺の破片は大気に影響を与えますか?
質問者: レイ・グレック、マルタ直接的な影響はありませんが、スペースデブリの密度が非常に高くなり、天体観測がしばしば低下します.主な問題は、運用中の宇宙船との衝突です。平均衝突速度は 10 km/s で、直径 1 cm を超える破片は壊滅的な衝突を引き起こす可能性があります。
カメラ、手袋、ペンチなど、宇宙飛行士が船外活動中に落としたものを含め、そのようなオブジェクトは 100,000 個以上あります。しかし、ほとんどはロケットステージと人工衛星の爆発から生じたものです。大きな物体は追跡され、宇宙船 (スペースシャトルを含む) はそれらを避けるために時々操縦しなければなりません.
宇宙ゴミが私たちの天気に及ぼす主な脅威は間接的なものです。ゴミの密度が非常に高くなり、気象衛星を使用する能力が妨げられ、地上の汚染によって引き起こされる気象の変化を監視できなくなる可能性があります。現在、米国、ロシア、日本、フランス、および欧州宇宙機関は、軌道デブリ軽減ガイドラインを発行しています。
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