De faibles débris orbitaux qui menacent les satellites qui ne sont pas surveillés assez étroitement, avertissent les astronomes – Technoguide

Les astronomes de l’Université de Warwick avertissent que les débris orbitaux qui constituent une menace pour les satellites opérationnels ne sont pas surveillés de près, car ils publient une nouvelle enquête constatant que plus de 75% des débris orbitaux qu’ils ont détectés ne pouvaient pas être comparés aux objets connus dans les catalogues de satellites publics. .

Les astronomes réclament des enquêtes approfondies plus régulières des débris orbitaux à haute altitude pour aider à caractériser les objets résidents et à mieux déterminer les risques posés aux satellites actifs sur lesquels nous comptons pour les services essentiels, notamment les communications, la surveillance météorologique et la navigation.

La recherche fait partie de DebrisWatch, une collaboration continue entre l’Université de Warwick et le Defense Science and Technology Laboratory (Royaume-Uni) visant à fournir une nouvelle vision des études de la région géosynchrone qui ont été menées dans le passé. Les résultats sont publiés dans la revue Advances in Space Research. La recherche a été en partie financée par le Science and Technology Facilities Council (STFC), qui fait partie de UK Research and Innovation, et a été soutenue par la Royal Society.

Cette enquête a été optimisée pour rechercher des débris faibles, des objets trop petits ou peu réfléchissants pour être régulièrement surveillés et enregistrés dans des catalogues accessibles au public. Le Commandement stratégique américain (USSTRATCOM) maintient le catalogue public le plus complet d’objets spatiaux, en utilisant son réseau mondial de surveillance spatiale (SSN) comprenant plus de 30 radars au sol et télescopes optiques, ainsi que 6 satellites en orbite. Le SSN est capable de surveiller des objets de haute altitude jusqu’à environ 1 mètre de diamètre. Bien que certains résidents de la région géosynchrone soient souvent qualifiés de «stationnaires», des collisions peuvent encore se produire à des vitesses relatives de kilomètres par seconde. Dans cet esprit, même de petits objets peuvent causer beaucoup de dégâts à un satellite actif.

Les images de l’enquête ont été analysées à l’aide d’un pipeline de logiciels personnalisé conçu pour sélectionner les objets débris candidats et étudier leur luminosité au fil du temps. Les «courbes de lumière» qui en résultent contiennent une mine d’informations sur les objets eux-mêmes, y compris leur forme, leurs propriétés de surface et leur attitude, mais sont également affectées par d’autres facteurs tels que la géométrie de la visualisation et les interférences atmosphériques. Le démêlage de ces composants reste une tâche très difficile, et de grandes quantités de données de haute qualité seront essentielles pour développer et affiner les techniques nécessaires.

Les astronomes ont concentré leur enquête sur la région géosynchrone, située à environ 36 000 kilomètres au-dessus de l’équateur, où les satellites orbitent avec une période correspondant à la rotation de la Terre. Bien au-dessus de la couche la plus externe de l’atmosphère terrestre, il n’y a pas de mécanismes naturels (comme la traînée atmosphérique) pour induire une désintégration orbitale, de sorte que les débris générés à proximité de la région géosynchrone y resteront très longtemps.

Pour les aider à découvrir de faibles débris, les astronomes ont utilisé le télescope Isaac Newton sur l’île canarienne de La Palma, qui a une grande ouverture de 2,54 m, lui permettant de collecter des photons de lumière sur une grande surface. Ils ont utilisé une stratégie optimisée pour s’assurer que la lumière du soleil réfléchie par les objets candidats tomberait dans les mêmes pixels de la caméra, afin d’augmenter leurs chances d’être détecté. Des bandes de ciel ont été scannées au-dessus, le long et au-dessous de la ceinture géostationnaire, où résident la plupart des satellites géosynchrones opérationnels.

La majorité des traces orbitales détectées par les astronomes avaient des luminosités correspondant à environ 1 mètre ou moins. Effectivement, plus de 95% de ces faibles détections ne correspondaient pas à un objet connu dans le catalogue USSTRATCOM accessible au public, car elles sont trop faibles pour être surveillées régulièrement et de manière fiable par le SSN. Lorsque les chercheurs ont inclus toutes leurs détections – y compris celles supérieures et inférieures à 1 m – plus de 75% ne correspondaient pas.

L’auteur principal James Blake, étudiant au doctorat au département de physique de l’Université de Warwick, a déclaré: “Les courbes de lumière extraites de nos images d’enquête montrent à quel point ces objets peuvent être variés, à la fois en termes de nature physique et de leur attitude ou comportement. en orbite. La plupart des débris faibles et non catalogués semblent dégringoler, montrant une variation de luminosité significative à travers la fenêtre d’observation. Ces types de caractéristiques peuvent nous en dire long sur les forces perturbatives agissant sur les résidents de la région géosynchrone, mais soulignent également que nous Nous devons être plus prudents lorsque nous faisons des hypothèses sur les propriétés de ces objets. Nous devons sonder davantage la population de débris faibles et obtenir plus de données pour mieux comprendre ce qui existe.

«Il est important que nous continuions à observer la région géosynchrone avec de grands télescopes dans la mesure du possible, pour commencer à avoir une idée plus complète de l’environnement de faibles débris. Avec cette enquête, nous avons sondé plus profondément que jamais, et la population apparaît toujours être en train de grimper lorsque notre limite de sensibilité est atteinte. Bien que nous ayons affaire à des statistiques en petit nombre, il n’est pas surprenant que nous voyions beaucoup plus d’objets petits et faibles que de grands objets brillants. “

Les débris artificiels en orbite autour de la Terre peuvent provenir d’un certain nombre de raisons: les satellites eux-mêmes deviennent des débris lorsqu’ils atteignent la fin de leur durée de vie de mission; les corps de fusée abandonnés après avoir lancé avec succès leurs charges utiles peuvent exploser ou «se briser» après de nombreuses années en orbite; des collisions peuvent se produire entre des corps en orbite, entraînant parfois des milliers de nouveaux fragments; l’environnement hostile de l’espace peut détériorer les satellites au fil du temps, rejetant des morceaux de couverture isolante et des flocons de peinture.

Les astronomes étudient actuellement des moyens d’extraire encore plus d’informations des données d’enquête, en utilisant des observations simultanées prises avec un deuxième instrument plus petit. Ils visent à favoriser de nouvelles collaborations pour s’assurer que cette enquête peut servir de passerelle vers une activité durable.

Le co-auteur, le professeur Don Pollacco, du département de physique de l’Université de Warwick, a déclaré: “Ce type de données sera essentiel pour le développement d’algorithmes pour caractériser les objets dans la région géosynchrone. N’oubliez pas que nous ne traitons pas de gros plan photos ici, même les gros satellites apparaissent comme des taches de lumière non résolues dans nos images. Les courbes de lumière offrent une excellente occasion d’en savoir plus sur la façon dont ces objets se comportent et ce qu’ils pourraient être. Plus nous prenons des données de haute qualité, nous avons de meilleures chances de développer ces outils. “

.

Lire plus

A propos Technoguide

Voir aussi

La mise à jour Windows 10 (KB5001391) est disponible pour v20H2 et v21H1

Image: Drew Angerer / AFP / GETTY Images Microsoft a publié Windows 10 20H2 Build …

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Défiler vers le haut