Revolucionarne snimke u visokoj rezoluciji pomažu u praćenju opasnog svemirskog otpada
Znanstvenici su osmislili slikovni postupak koji koristi novi algoritam za procjenu brzine i kuta pod kojim se rotira objekt u svemiru kako bi dobili sliku svemirskog otpada u visokoj rezoluciji
Otpad nije problem samo na Zemlji. NASA je dosad pobrojala milijune komada svemirskog smeća u niskoj orbiti oko Zemlje (LEO) između 200 i 2.000 kilometara nadmorske visine iznad Zemljine površine. Većinu tog otpada čine predmeti koje su stvorili ljudi, poput dijelova starih svemirskih letjelica ili neaktivnih satelita.
Preopasno za satelite
Ovaj svemirski otpad može doseći brzinu do 30.000 kilometara na sat, a to znači veliku opasnost za 2.612 satelita koji se trenutno nalaze u niskoj orbiti oko Zemlje. Bez učinkovitih alata za praćenje svemirskog otpada, dijelovi tog prostora mogu postati preopasni za satelite.
U časopisu SIAM Journal for Imaging Sciences predstavljena je nova metoda izrade slika visoke rezolucije objekata koji se brzo kreću i rotiraju u svemiru, poput satelita ili krhotina. Znanstvenici su osmislili slikovni postupak koji koristi novi algoritam za procjenu brzine i kuta pod kojim se rotira objekt u svemiru kako bi razvili sliku svemirskog otpada u visokoj rezoluciji.
Novi model
Model prikazuje nakupinu vrlo malih, visoko reflektirajućih predmeta, poput solarnih panela na satelitu. Oni se kreću zajedno, istom brzinom i smjerom i vrte se oko zajedničkog središta.
Višestruki izvori zračenja na Zemljinoj površini, poput zemaljskih kontrolnih stanica globalnih navigacijskih satelitskih sustava, emitiraju impulse koji se odražavaju na komadima svemirskog otpada. Prijemnici pak otkrivaju i snimaju signale koji se odbijaju od ciljeva.
Model se fokusira na izvore koji proizvode zračenje u X-opsegu ili na frekvencijama od 8 do 12 gigaherca. Turbulencije u zraku iskrivljuju signale na putu do prijemnika, što snimanje predmeta u LEO-u čini prilično izazovnim. Prvi korak u stvaranju slika visoke rezolucije bio je povezati podatke s različitih prijamnika kako bi se smanjio učinak izobličenja.
Sigurniji pojas niske orbite oko Zemlje
Ne vrte se svi objekti u niskoj orbiti oko Zemlje jednakim brzinama. neki se potpuno rotiraju svakih nekoliko sekundi, nekima su potrebne minute. A to komplicira postupak slikanja i izbor odgovarajućeg otvora blende na kameri. Stoga je prije razvijanja slike važno znati, ili barem preciznije procijeniti, neke detalje o rotaciji.
Autori su zato razvili novi algoritam koji može analizirati slikovne podatke kako bi procijenio brzinu rotacije objekta i smjer njegove osi.
Ovaj algoritam zaslužan je što atmosferske fluktuacije ne utječu previše na vjernost tih slike visoke razlučivosti, nazvanih rang-1 slikama. Zbog svojih dobrih performansi, ova nova metoda snimanja mogla bi, kažu, poboljšati točnost snimanja satelita i svemirskog otpada u niskoj orbiti oko Zemlje.
"Ova je studija rasvijetlila novu metodu za snimanje objekata koji se brzo kreću i rotiraju u svemiru. To je od velike važnosti za osiguranje sigurnosti LEO pojasa, okosnice istraživanja na daljinu", zaključuju autori.
