Дослідники Австралійського національного університету (Australian National University, ANU) виконують пошуки нових способів використання технології на основі лазера, що покращує зображення телескопів, — це так звана адаптивна оптика — і яка також може допомогти бодай якоюсь мірою вирішити проблему космічного сміття. Спеціально створені лазери можуть дати космічним апаратам, які вже не працюють, легкий «поштовх» фотонами, щоб змінити орбіту цього сміття і запобігти його можливому зіткненню з робочим штучним супутником.
Лазери мають давню історію в астрономії. Телескопи в космосі, наприклад відомий «Габбл», здатні робити разючі знімки, бо вони уникають завад земної атмосфери, зокрема ефекту, через який зорі мерехтять. Але космічні телескопи — це доволі дороге «задоволення», тому астрономи використали адаптивну оптику, щоб наземні обсерваторії за її допомоги могли отримувати набагато якісніші зображення.
Професор ANU Селін Д’Оржевіль (Celine D’Orgeville) пояснила, що «без адаптивної оптики телескоп бачить об’єкт у просторі, як краплину світла. Це тому, що наша атмосфера спотворює світло, яке рухається від об’єкта до поверхні Землі. Але завдяки адаптивній оптиці зображення небесних об’єктів стають набагато чіткішими. По суті, адаптивна оптика дає змогу виділити спотворення в зображенні, привнесені атмосферою, і отримати якісні знімки, що інколи не поступаються тим, які отримують за допомогою космічних телескопів».
Селін Д’Оржевіль поряд з 1,8-метровим телескопом EOS (Electro Optic Systems) в обсерваторії Маунт-Стромло, який використовує адаптивну оптику для відстеження та отримання зображень штучних супутників Землі. Фото з сайту www.universetoday.com.
Якщо дуже просто, то система адаптивної оптики працює так. Промінь потужного лазера спрямовують в небо, у верхні шари атмосфери, де він взаємодіє з натрієм. Збуджені атоми натрію телескоп сприймає як таку яскраву зорю, що світла від неї вистачає, щоб виміряти, як атмосфера викривлює світло на зворотному шляху до телескопа. Отримавши цю інформацію, за допомогою комп’ютера та спеціальних пристроїв трохи змінюють форму дзеркала телескопа, щоб усунути атмосферні ефекти. Так доводиться робити тисячі разів на секунду, щоб не відставати від постійно мінливих атмосферних умов.
Ця техніка добре працює для спостереження за віддаленими зорями і галактиками, які повільно змінюють свої положення на небі, але дослідники ANU вдосконалюють технологію, щоб за її допомогою відстежувати рухливі штучні супутники та космічне сміття.
Якщо уламок космічного сміття перебуває на шляху зіткнення з іншим об’єктом (що трапляється частіше, ніж ми того хотіли б), то система відстеження за допомогою адаптивної оптики може направити промінь від допоміжного інфрачервоного лазера до цілі, що підштовхне таке сміття на іншу траєкторію. Система таких лазерів, розміщена по всьому світі, може запобігти катастрофічним зіткненням.
Схематичне розміщення об’єктів на орбіті Землі. Приблизно 95% таких об’єктів — це орбітальне сміття, а не штучні супутники в робочому стані. www.universetoday.com.
Однак створення такої системи є складною справою з огляду на міжнародну політику. Разом з технологічними вдосконаленнями можуть знадобитися зміни в регулюванні та міжнародному космічному праві. Уявлення про зловживання лазерами, що змінюють траєкторію космічних апаратів, може спричинити дипломатичні неузгодженості, хоча переваги глобальної співпраці у питанні космічного сміття очевидні. Якщо нам пощастить, дослідження ANU можуть стати каталізатором нових кооперативних норм в цьому питанні.
Дослідження ANU також важливі для галузі комунікацій. Комерційний партнер у дослідницькій програмі Electro Optic Systems (Electro Optic Systems, EOS) планує використовувати цю систему для розробки лазерного зв’язку між супутниками та Землею.
За інф. з сайту www.universetoday.com
