11.04.2018

Томские ученые создали комплекс для наблюдения за космическим мусором

Статей на сайте: 15569

Он движется непрерывно со скоростью 8 км/с. Если перевести с «небесных» параметров – быстрее пули. Столкнись такой объект с космическим кораблем, мало последнему не покажется. Речь о космическом мусоре: отработанных ступенях ракет, отслуживших свой век спутниках, обломках, образовавшихся после их столкновения. Как с ним бороться? Свои методы придумывают специалисты разных стран и континентов. Не остались в стороне и ученые Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН. Они разработали аппаратный комплекс, позволяющий следить за космическим мусором и астероидами, приблизившимися к Земле на опасное расстояние.

– Загрязнение космического пространства – неизбежное последствие его освоения, – поясняет руководитель группы старший научный сотрудник ИОА СО РАН Виктор Галилейский. – В мире работает несколько квантово-оптических станций для наблюдения за движением мусора. Но  существует  проблема: система далеко глядит, но не видит, что происходит у нее под носом. Она ориентирует лазерное излучение на конкретный сегмент пространства, но в этот момент в ближней зоне  проплывающее облако может  закрыть исследуемый участок неба.

Вариант номер два, усовершенствованный

На помощь пришли панорамно-оптические станции томичей. Вместе с Виктором Галилейским за разработку взялись ведущий программист Александр Морозов, старший научный сотрудник Алексей Елизаров и ведущий инженер Дмитрий Кокарев. Опытно-конструкторские работы и государственные испытания заняли несколько лет.

1,5 тыс. км – радиус поля обзора панорамно-оптической станции при наблюдении объектов, передвигающихся на высоте 200 км от поверхности планеты.

Томичи усовершенствовали системы AllSky, установленные во многих странах в 1957 году в рамках Международного геофизического года с целью наблюдения за полярными сияниями. Камеры фотографировали небо, но большинство снимков так и не были обработаны, и в результате огромный архив пропал. После этого в России никто не занимался созданием станций для наблюдений за небом.

Ученые Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН возродили систему на новом уровне.

– За счет применения передовых технологий – камер, объективов, программного обеспечения – наши панорамно-оптические станции не уступают по качеству зарубежным, – рассказывает Виктор Галилейский. – Они создавались для круглосуточного оптического мониторинга пространства в пределах видимой полусферы, наблюдения атмосферных явлений. Такая станция состоит из фотокамеры, блока коммутации и лунно-солнечного экрана, защищающего оптику от прямых лучей небесных светил. Управление осуществляется оператором дистанционно, изображения и другие данные поступают на сервер.

Город на небе

Одна из таких станций TomskSky установлена на крыше ИОА СО РАН в 2016 году. В режиме non-stop она следит за состоянием неба. Данные фиксируются каждые 10 секунд. За 1,5 года накопились тысячи терабайт уникальных изображений.

Объекты наблюдения TomskSky – поле яркости неба, состояние облачности, радуги, гало, серебристые облака, полярные сияния. Удалось даже зафиксировать над Томском любопытное оптическое явление – отражение города в небе. Дело в том, что иногда в небе кристаллики льда выстраиваются параллельно поверхности Земли, и образуется своеобразное зеркало.

Панорамно-оптические станции разной модификации смонтированы на Кавказе, Алтае, в Москве, Щелкове. С их помощью решаются как научные, так и практические задачи. Комплекс аппаратуры оперативного контроля оптико-физического состояния атмосферы необходим для работы астрономических обсерваторий, составления точного прогноза погоды, обеспечения безопасности полета самолетов, моделирования климатических процессов. Томская разработка может помочь квантово-оптической станции эффективно следить за движением космического мусора, направив лазерный луч точно в просвет между облаками.

В России назрела необходимость создания единой национальной наземной сети квантово-оптических станций. Для обеспечения полноценного наблюдения за атмосферой станции необходимо установить на берегах Северного Ледовитого океана, на Транссибе и в каждом аэропорту. Научная база у нас для этого есть.

Виктор Галилейский, старший научный сотрудник Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН

В поле зрения панорамно-оптических комплексов, разработанных в Томске, попадают пролетающие крупные космические объекты. Система позволяет уточнить, что это за объект: спутники, отработанные фрагменты ракет, утерянные блоки… В перспективе аппаратный комплекс томичей может стать частью станций мониторинга ближнего космического пространства на территории Бразилии и ЮАР.

RSS статьи.  Cсылка на статью: 
Теги:
Вы можете пропустить до конца и оставить ответ. Pinging в настоящее время не допускается.

Модератор сайта оставляет за собой право удалять высказывания, нарушающие правила корректного общения и ведения дискуссий..

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

6 + 4 =