在軌道上無法控制的飛行物體是現(xiàn)代太空旅行的巨大風(fēng)險(xiǎn)，而且卓舵，由于我們今天對衛(wèi)星的依賴南用，它對全球經(jīng)濟(jì)也是一個風(fēng)險(xiǎn)。德國耶拿弗勞恩霍夫應(yīng)用光學(xué)和精密工程研究所的一個研究小組現(xiàn)在特別開發(fā)了一種光纖激光器掏湾，可以可靠地確定空間碎片運(yùn)動的位置和方向裹虫，以減輕這些風(fēng)險(xiǎn)。
空間碎片是近地軌道空間飛行中的一個大問題融击。退役或損壞的衛(wèi)星筑公、空間站的碎片和其他太空任務(wù)的殘余，每天都有可能與活躍的衛(wèi)星和宇宙飛船發(fā)生碰撞尊浪。除了破壞性的力量外匣屡，碰撞還會產(chǎn)生額外的風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)生數(shù)千塊新碎片拇涤，而這些碎片反過來又會與其他物體相撞——這是一個危險(xiǎn)的雪球效應(yīng)捣作。
今天，全球經(jīng)濟(jì)在很大程度上依賴于衛(wèi)星及其功能——例如鹅士，這些應(yīng)用在電信券躁、電視信號傳輸、導(dǎo)航掉盅、天氣預(yù)報(bào)和氣候研究等方面都有應(yīng)用也拜。通過與軌道衛(wèi)星或火箭殘骸碰撞而造成的破壞或破壞，會造成巨大和持久的破壞趾痘。因此慢哈，危險(xiǎn)空間碎片需要在任何打撈或其他反措施被考慮之前可靠地跟蹤和記錄。來自Jena的Fraunhofer IOF的專家已經(jīng)開發(fā)出了一種非常適合這項(xiàng)任務(wù)的激光系統(tǒng)永票。
“憑借我們強(qiáng)大而高效的系統(tǒng)卵贱，我們能夠可靠準(zhǔn)確地確定物體在軌道上運(yùn)動的確切位置和方向滥沫，”Fraunhofer IOF的光纖激光器組的托馬斯·施賴伯博士解釋道〖柙蓿“像我們這樣的激光系統(tǒng)必須非常強(qiáng)大佣谐，才能承受太空中的極端條件》窖”特別是在發(fā)射過程中狭魂，運(yùn)載火箭的高物理應(yīng)變，技術(shù)受到非常強(qiáng)烈的振動党觅〈瞥危“在低地球軌道上，暴露于輻射的高水平杯瞻，極端的溫度波動和低能源供應(yīng)是克服的巨大障礙镐牺。”這使得Jena研究小組的新發(fā)展成為必要魁莉，因?yàn)槠胀ǖ募す饧夹g(shù)無法應(yīng)對這些挑戰(zhàn)睬涧。
此外，還需要對空間碎片進(jìn)行比較長距離的分析旗唁。為了達(dá)到這個目的畦浓，激光脈沖通過一個基于玻璃纖維的放大器進(jìn)行傳播，并在其公里長的行程中發(fā)送检疫。
“非常短的激光脈沖讶请，僅持續(xù)幾十億分之一秒，在空間中的不同位置被拍攝屎媳，以確定速度夺溢、運(yùn)動方向和物體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，”奧利弗·德·弗里斯博士解釋道烛谊》缦欤“用我們的激光系統(tǒng)，每秒可以發(fā)射數(shù)千次脈沖丹禀∽辞冢”如果一個物體實(shí)際上在一個被檢查的位置，部分的輻射被反射回一個特殊的掃描儀湃崩，它直接被集成到系統(tǒng)中荧降。盡管激光束非辰芋铮快攒读，但發(fā)射的光需要一段時間才能到達(dá)物體，然后再返回辛友。這個所謂的“飛行時間”可以被轉(zhuǎn)換成一個距離薄扁，一個真實(shí)的3D坐標(biāo)剪返。該系統(tǒng)的復(fù)雜傳感器收集反射的光反射，可以探測到反射光的十億分之一邓梅。
這一原則最初是由兩位弗勞恩霍夫研究所的研究人員和德國航空航天中心(Deutsches Zentrum fur Luft- und Raumfahrt,DLR)共同研發(fā)的脱盲，已經(jīng)在國際空間站國際空間站的對接操作中成功地進(jìn)行了測試。在此之前日缨，激光系統(tǒng)已經(jīng)安裝在Thuringian航空公司的傳感器上钱反，該公司于2016年由自主供應(yīng)運(yùn)輸機(jī)atv - 5發(fā)射。Jena Optronik的系統(tǒng)在能效方面也很出色:例如匣距，光纖激光器的總功率不到10瓦面哥，這明顯低于商用筆記本電腦。
