Радиотелескопите са предназначени да улавят сигнали от звездите и от далечни галактики, но учените посочват, че тези инструменти могат да проследяват и обекти, намиращи се малко по-близо до нас: космически отпадъци в орбитата на Земята.

За целта, инженерите успешно използваха прочутия радиотелескоп в обсерваторията "Джодрел Банк" във Великобритания като част от международен проект за наблюдение на космически отпадъци на голяма височина. Обикновено старите спътници и части от космически апарати, заседнали в геостационарна орбита, са прекалено високо, за да бъдат наблюдавани с обичайните ни методи за проследяване на космически отпадъци. Въпреки това споменатият международен проект, наречен Long Baseline Multistatic Radar (LBMR), успешно използва радиотелескоп, за да преодолее този проблем.

„Това е първият път, когато нещо подобно се прави“, заявява Саймън Гарингтън, заместник-директор на „Джодрел Банк“.

Няма никаква тайна, че в орбитата на Земята бързо се натрупват отпадъци — излезли от употреба спътници, остатъци от ракети, отломки от сблъсъци между спътници или от изпитания на противоспътникови ракети и др. И тъй като всяка година продължаваме да запълваме орбитата на Земята с още хиляди спътници, увеличаваме и риска някой от тях да бъде ударен от фрагмент от космически отпадъци. Трябва да проследяваме тези отпадъци.

Повечето спътници се намират в ниска околоземна орбита (LEO) на височина под 2 000 километра и наистина космическите отпадъци са по-концентрирани в LEO. Все пак има основателна причина да се тревожим също толкова за отпадъците в значително по-високата геостационарна орбита (GEO), която се намира на височина 36 000 километра. В GEO се намират например жизненоважни комуникационни и метеорологични спътници, а космическите отпадъци не трябва да са в големи количества, за да представляват заплаха — само едно нещастно сблъскване може да изведе спътник от строя.

Това поставя „ловците на космически отпадъци“ пред дилема. Обикновено те проследяват космическия отпадък в ниска орбита с помощта на радар, но повечето наземни радарни системи не са достатъчно чувствителни, за да наблюдават обекти на височините на геостационарната орбита. Вместо това те разчитат на оптични телескопи, за да наблюдават обектите в GEO. Тези телескопи са подходящи за проследяване на по-големи обекти (с диаметър по-голям от около 10 сантиметра), но не могат да разграничават по-малките обекти толкова добре, колкото радарът. А тези по-малки обекти могат да бъдат също толкова опасни и разрушителни, колкото и по-големите им събратя. Ако искаме да ги видим с радар, ще ни трябват особено чувствителни приемници.

За щастие, такова оборудване вече съществува – и тук на помощ могат да дойдат радиотелескопите.

Още през 90-те години инженерите са опитвали да наблюдават космически отпадъци с радиотелескопи, но LBMR, подкрепена от НАТО и Космическата агенция на Обединеното кралство, искаше да отиде по-далеч и да наблюдава отпадъците в реално време.

Инженерите на LBMR изготвиха план за реализиране на тази задача. Те щяха да излъчват радиовълни с помощта на радарна инсталация в Лабораторията „Линкълн“ към Масачузетския технологичен институт в САЩ. Тези радиовълни щяха да се отразяват от космическите отпадъци и да се връщат към антените на британските радиотелескопи, като например телескопа „Ловел“ в "Джодрел Банк". На земята сигналът от радиотелескопа щял да бъде обработван и анализиран в реално време.

Синхронизирането на радарния предавател с радиотелескоп, намиращ се от другата страна на океана, и последващата обработка на сигналите му, е много по-лесно на думи, отколкото на практика.

„Тази идея се зароди преди около седем години. Тогава тя звучеше като луда идея, защото нямахме синхронизация. Имахме оборудване от едната страна на океана и друго оборудване от другата страна на океана“, обяснява Марко Марторела, електронен инженер в Университета в Бирмингам и друг член на екипа. „Но бяхме достатъчно луди, за да продължим.“

Това отне години работа, но изследователите вече успешно доказаха, че могат да приемат сигнал с помощта на една-единствена антена. Това им позволи да проследяват в реално време разстоянието до даден отломък, както и колко бързо се променя това разстояние.

Следващата стъпка за изследователите е да докажат, че могат да приемат радарни отражения от един и същ обект с няколко радиотелескопа едновременно. Според тях това би позволило на „ловците на отломки“ да използват техниката с радиотелескопи, за да проследяват отломките в три измерения.

Снимка: Unsplash/ESA/ID&Sense/ONiRiXEL

Виж още: Windows 11 е толкова неоптимизиран, че дори най-новият и скъп лаптоп на Microsoft замръзва, когато го ползва