Không gian xung quanh Trái đất đang ngày càng đông đúc với các mảnh vỡ còn sót lại từ các nhiệm vụ trước đó. Có khoảng 40, 000 các mảnh vụn lớn hơn 10 cm, cộng với hàng triệu mảnh nhỏ hơn, tất cả đều di chuyển với tốc độ lên tới 30, 000 km mỗi giờ (18.650 dặm / giờ). Các nhà nghiên cứu tại TU Graz đã thực hiện một bước đột phá lớn về vấn đề này. "Viện Geodesy đã sử dụng mô hình lực riêng của mình, có thể được sử dụng để xác định vị trí của các vệ tinh hoặc mảnh vụn với độ chính xác khoảng 100 mét", nhóm TU cho biết trong một thông cáo báo chí. "Biết được trường trọng lực của Trái đất là rất quan trọng để dự đoán các con đường của các vật thể trong không gian."
Kết hợp máy ảnh DSLR với các mô hình trường trọng lực
Sự phân bố khối lượng trên trái đất, bao gồm các khu vực lớn của nước, ảnh hưởng đến lực hấp dẫn trên các vệ tinh và mảnh vụn. Đặc trưng chính xác các biến thể hấp dẫn này là rất quan trọng cho các dự đoán chính xác của quỹ đạo. Phương pháp được phát triển bởi Viện Geodesy tại TU Graz kết hợp dữ liệu vệ tinh hiện có với một kỹ thuật chính xác cao gọi là laser vệ tinh (SLR). "Một mạng lưới các trạm DSLR chỉ ra một tia laser vào một vệ tinh với bộ truy xuất phản ánh ánh sáng laser phát ra", thông cáo báo chí giải thích. Bằng cách đo thời gian để laser đi đến và đi từ vệ tinh, các nhà khoa học có thể xác định vị trí của vệ tinh với độ chính xác của centimet.
"Và, bằng cách thực hiện nhiều phép đo, cũng có thể phát hiện những thay đổi quỹ đạo do những thay đổi trong khối lượng của bề mặt Trái đất", nhà nghiên cứu nhấn mạnh.
Bằng cách kết hợp dữ liệu phạm vi laser vệ tinh với các mô hình trường trọng lực tiên tiến, các nhà nghiên cứu đã đạt được một mức độ chính xác chưa từng có trong việc dự đoán quỹ đạo của các đối tượng trong không gian.
"Nếu phạm vi laser vệ tinh được kết hợp với các phương pháp đo vệ tinh khác, thì việc tính toán trường trọng lực thậm chí còn chính xác hơn, bởi vì người ta có thể giải quyết chính xác tất cả các bước sóng của trường trọng lực", Sandro Krauss từ Viện Geodesy tại Đại học Công nghệ Graz .
"Đồng thời, chúng ta có thể sử dụng dữ liệu thu được từ các phép đo để dự đoán tốt hơn các vị trí của vệ tinh và mảnh vụn không gian, định vị chúng và mô tả các vị trí của chúng bằng cách sử dụng laser vệ tinh, và dự đoán quỹ đạo tương lai của chúng rất chính xác, giúp tăng sự an toàn."
Tác động và ứng dụng
Tác động của bước đột phá này không giới hạn trong việc theo dõi các mảnh vụn không gian. Độ chính xác được cải thiện của các dự đoán quỹ đạo cũng có lợi cho các hoạt động vệ tinh, điều hướng không gian và các nỗ lực khoa học khác nhau dựa trên định vị chính xác trong không gian.
Điều quan trọng cần lưu ý là các mảnh vụn không gian đã trở thành một vấn đề nghiêm trọng, vì một số sự cố đáng lo ngại đã xảy ra gần đây. Gần đây, một vệ tinh là -33 e được xây dựng bởi Boeing bùng nổ trong không gian, cắt đứt liên lạc trên ba lục địa.
Để đóng góp thêm cho cộng đồng vũ trụ, nhóm tại Đại học Công nghệ Graz đã cung cấp các tính toán nâng cao của họ một cách tự do thông qua các phần mềm nguồn mở của họ.
"Sự kết hợp giữa mô hình quỹ đạo của chúng tôi với các phép đo SLR hiện cho phép chúng tôi thực hiện các tính toán chính xác hơn nữa trong phần mềm Groops, có sẵn cho mọi người miễn phí", Thorsten Mayer-Gül nói.
Điều này sẽ cho phép các nhà nghiên cứu và tổ chức trên khắp thế giới sử dụng công nghệ này để cải thiện nhận thức tình huống không gian và làm cho các hoạt động không gian an toàn hơn.
