يستخدم هذين التلسكوبات الأوروبية الليزر لتتبع خردة الفضاء المحتملة (فيديو) محتملة (فيديو)

عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.

في مرصد مزدوج على قمة جبل تييد في جزيرة تينيريفي الإسبانية ، يتم نشر ليزر قوي لتتبع شظايا من حطام الفضاء في المدار وتحذير عندما تهدد هذه الشظايا الأقمار الصناعية. بعد فترة وجيزة ، يمكن استخدامه لدفع حطام الفضاء بعيدًا عن دورة تصادم مع قمر صناعي.

يتم تشغيل محطات Izaña-1 و Izaña-2 للليزر من قبل وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) وتم بناءها من قبل الشركة الألمانية Digos ، المتخصصة في الليزر. كانت Izaña-1 نشطة منذ عام 2021 وقد تم توظيفها بالفعل في اتساع الليزر الأقمار الصناعية ، ولكن مع اكتمال Izaña-2 الآن ، يتمتع زوج التلسكوبات بمهمة أكثر طموحًا كجزء من برنامج سلامة الفضاء التابع لـ ESA.

يعملان التلسكوبات بشكل متزامن: نبضات الليزر Izaña-2 في قطعة من الحطام الفضائي عالي النفقات ، ويكتشف Izaña-1 الضوء المنعكس. عند القيام بذلك ، يكون النظام قادرًا على تتبع مسار الحطام ، ورسم مداره وتحديد ما إذا كان يمكن أن يصطدم مع القمر الصناعي.

وقال أندريا دي ميرا ، وهو مهندس النظام البصري ESA ، في مقطع فيديو ترويجي على موقع ESA على موقع ESA على موقع ESA على موقع ESA على موقع ESA على موقع ESA ، “كان علينا أن نزداد قوة الليزر على Izaña-2 لأن الخطة هي إلقاء الضوء على الأهداف غير المظليرة ؛ وبالتالي ، فإن كمية الفوتونات التي يتم نقلها نحو المحطة محدودة ونتعويض عن المزيد من النبضات النشطة”.

يمكن أن يتراوح التصادم المداري من السيئ إلى السيئ للغاية. قد يتضرر القمر الصناعي الفردي بشدة ، مما قد يؤدي إلى خسارة مالية ، أو فقدان بيانات البحث إذا كان القمر الصناعي عبارة عن مجموعة علمية. في أسوأ سيناريو الحالات ، يمكن للتصادم تحطيم القمر الصناعي في العديد من قطع الحطام الفضائي ، والذي يتواصل كل منهما مع المزيد من الأقمار الصناعية ، التي تنتج المزيد من قطع الفضاء غير المرغوب فيها ، وهكذا. قد يؤدي ذلك إلى سلسلة من المتتالية والخطورة الشديدة تسمى متلازمة كيسلر ، بعد أن قام عالم ناسا دونالد كيسلر ، الذي وصفها لأول مرة. في مثل هذا السيناريو ، يمكن أن تصبح أقسام كبيرة من مدار الأرض المنخفضة غير صالحة للاستعمال لأن كثافة حطام الفضاء تصبح كبيرة جدًا.

لذلك من الأهمية بمكان تتبع خردة الفضاء ، بحيث يمكن للأقمار الصناعية المناورة للخروج من الطريق قبل ضربها.

يعمل نظام Izaña حاليًا بشكل شبه تلقائي ، ويمكن استخدامه حتى في النهار. في حين أن كل شيء آلي ، يشرف فريق من البشر عن بعد Izaña-1 و Izaña-2 ، ولكن الهدف من ذلك في يوم من الأيام يكون مستقلاً تمامًا.

“كجزء من خريطة طريق التطوير ، نخطط للذهاب إلى [full] الأتمتة. هذا له ميزة كبيرة [of] وقال دي ميرا “زيادة إنتاجية البيانات”.

الطموح لا يتوقف عند هذا الحد. في الوقت الحالي ، إذا اكتشف نظام Izaña جزءًا من حطام الفضاء الذي يتأرجح نحو القمر الصناعي ، فيجب على القمر الصناعي ثم اتخاذ إجراءات مراوغة ، مما يطلق الدفاتر لإخراجها من الطريق.

ومع ذلك ، قد يكون هناك طريقة أخرى ، تسمى “نقل الزخم بالليزر”.

وقال أندريه كلوث ، العضو المنتدب في ديجوس ، في الفيديو: “أحد الاحتمالات هو نقل زخم الليزر لدفع الحطام الفضائي بلطف على مدارها بعيدًا قليلاً حتى لا يصطدم بالأقمار الصناعية المدار”.

يمكن للليزر الموجود على Izaña-2 أن يدفع غير مرغوب فيه من الفضاء بعيدًا عن الطريق ، بنفس الطريقة التي يمكن أن يدفع فيها الليزر شراعًا شمسيًا عبر زخم الفوتونات التي تؤثر عليه. مع وصول الليزر إلى الإنقاذ ، لا يتعين على القمر الصناعي الخروج عن الطريق ، بحيث يمكنه الحفاظ على وقوده ، مما يساعد على إطالة المهمة لأطول فترة ممكنة.

مع وجود حطام فضاء في Izaña-1 ، ويدفع Izaña-2 من حطام الحطام بعيدًا ، من المحتمل أن يكون لدى ESA مخطط تجنب الحطام الفضائي في أيديه على أيديه والذي يتغذى على مشاريع أخرى تسمى Omlet ، أو الصيانة المدارية عبر نقل الزخم بالليزر. ستزود Omlet مشغلي الأقمار الصناعية بنظام عند الطلب لمعرفة مكان وجود أقمارهم الأقمار الصناعية بالضبط فيما يتعلق بحطام الفضاء ، ثم القدرة على دفع هذا الحطام بعيدًا. بمعنى ما ، سيكون Omlet بمثابة شرطي لحفر الفضاء ، ويحدد مدارات الأقمار الصناعية والحطام.

قصص ذات صلة

– قد يتطلب حل مشكلة غير مرغوب فيها في المساحة الليزر وسحب الفضاء ، كما تقول ناسا

– متلازمة كيسلر ومشكلة حطام الفضاء

-يمكن لليزر التي تعمل بالطاقة الذكاء الذكاء الاصطناعى أن تنطلق من حطام الفضاء بعيدًا عن دورات التصادم

حتى أن هناك إمكانية أن يكون الليزر على Izaña-2 قد يسحب واجبًا مزدوجًا كاختبار للاتصال بالليزر ، مما يؤدي إلى إطلاق أشعة الليزر المشفرة مع البيانات حتى الأقمار الصناعية التي يمكنها بعد ذلك نقل رسائل الليزر إلى وجهاتها. إلى جانب وجود تداخل أقل من موجات الراديو ، تدعم الليزر البصري والأشعة تحت الحمراء أيضًا تشفير الكم – ما يعرف باسم QKD ، أو توزيع مفتاح الكم ، حيث يتم تشفير مفتاح تشفير البيانات في التراكب الكمي للفوتونات.

حتى في يوم غائم ، لا يزال بإمكان ليزر اليوم الدفع والوصول إلى هدفهم. في الواقع ، تستخدم الأقمار الصناعية للاحتفاظ بالأرض بشكل روتيني أشعة الليزر من أجل الكشف عن الضوء وتراوحت (LIDAR) على سطح الكوكب ، على الرغم من الغيوم والضباب الدخاني ، في حين أن العلماء الصينيين أجروا مؤخرًا أول تجربة تتراوح بين الليزر أثناء النهار من الأرض إلى القمر.

بعد خمسة وستين عامًا من اختراعهم ، يبدو أن الليزر لا يزال يضيء الطريق إلى مستقبل أفضل في الفضاء.