22.03.03Abstrakcyjny
Śmieci kosmiczne stanowią największe zagrożenie dla bezpieczeństwa działania satelitów. W zastosowaniach monitorowania śmieci kosmicznych małe teleskopy mają ogromną przewagę kosztową. Jednak zdolność istniejących systemów małych teleskopów do wykrywania słabych obiektów jest ograniczona nawet w idealnych warunkach oświetleniowych i atmosferycznych. Aby przezwyciężyć te ograniczenia, naukowcy z JT McGraw and Associates, LLC zbudowali optyczny system detekcji wykorzystujący technologię Tucsen.Dhyana 95kamera, teleskop o znacznie mniejszej aperturze niż ten, który jest zazwyczaj używany do obserwacji śmieci kosmicznych. Naukowcy z powodzeniem przeprowadzili rutynowe monitorowanie małych obiektów na orbicie geostacjonarnej i wokół niej za pomocą małych teleskopów.
Rys. 1 Ten system optyczny o średnicy 0,35 m jest obecnie wdrożony w ośrodku badawczo-rozwojowym JTMA na obrzeżach Albuquerque w stanie Nowy Meksyk. System oparty jest na 14-calowym teleobiektywie Celestron SCT z korektorem ostrości Hyperstar.
Rys. 2 – Zbiór obrazów o częstotliwości gwiazdowej, pokazujący pole gwiazd o średniej gęstości, trzy łatwe do zidentyfikowania obiekty geostacjonarne i jeden jasny obiekt bliskogeostacjonarny. Niezidentyfikowany obiekt nie znajduje się w katalogu publicznym, ale jest na tyle jasny, że jego wykrycie nie wymaga zaawansowanej analizy.
Analiza technologii obrazowania
Śmieci kosmiczne są trudne do wykrycia i śledzenia ze względu na słaby sygnał, niewielkie rozmiary i nieistotne cechy kształtu w obserwacjach naziemnych.Dhyana 95Kamera ma efektywny obszar obrazu 22,5 × 22,5 mm, rozmiar piksela 11 × 11 μm i średni medianowy szum odczytu 1,8E-. Gdy temperatura chłodzenia układu kamery spada do -10°C, prąd ciemny jest pomijalny. Kamera może przesyłać dane przez USB 3.0 lub CameraLink, co pozwala na osiągnięcie prędkości ponad 100 milionów pikseli na sekundę. W eksperymencie obserwacyjnym naukowcy w pełni wykorzystali zalety wysokiej czułości i dużego efektywnego obszaru obrazowania kamery Dhyana 95, w połączeniu z jej cechami wysokiej liczby klatek na sekundę i niskim szumem odczytu, i z powodzeniem zrealizowali rutynowy monitoring małych obiektów na orbicie geostacjonarnej i wokół niej za pomocą małego teleskopu.
Źródło odniesienia
1. Zimmer, P., JT McGraw, M. Ackermann, „W kierunku rutynowego, niesterowanego nadzoru małych obiektów na orbicie geostacjonarnej i w jej pobliżu za pomocą małych teleskopów”. Konferencja Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies (AMOS), 2017.
2. Zimmer, P., JT McGraw, M. Ackermann, „Przystępny cenowo optyczny nadzór kosmiczny o szerokim polu widzenia z wykorzystaniem sCMOS i procesorów GPU”, Materiały konferencji Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies z 2016 r. Wailea, Maui, Hawaje, 2016.
