追蹤無法探測的太空垃圾。信用:uux.cn/Pixabay/CC0公共領域
（神秘的無法地球uux.cn）據密執安大學（德里克·史密斯）：使用密歇根大學研究人員提出的一種方法，衛星和宇宙飛船的探測操作者最終可能能夠探測到圍繞地球運行的小碎片。
“現在，空垃我們通過尋找反射光或雷達信號的追蹤物體來檢測空間碎片，”密歇根大學團隊的無法首席研究員、氣候與空間科學、探測工程和航空航天工程教授尼爾通·雷諾說。空垃“物體變得越小，追蹤就越難獲得足夠強的無法陽光或雷達信號來從地面探測它們。”
今天，探測比壘球大的空垃物體是這種“太空垃圾”中唯一可追蹤的碎片，這還不到火箭發射、追蹤太空行走和報廢衛星留下的無法近1.7億塊垃圾的1%。這種新方法可以探測到直徑小于1毫米的探測碎片——類似于鉛筆芯的厚度。
雷諾將于12月5日在第二屆國際軌道碎片會議上與氣候和空間科學與工程博士后研究員張赟一起展示這些發現。這些結果是第一批來自一個更大的合作項目，智能高級研究項目活動的空間碎片識別和跟蹤計劃。該項目由軍事承包商Blue Halo領導，包括阿拉斯加大學費爾班克斯分校。
太空垃圾不僅難看，還很危險。在典型的軌道速度為每小時22，000英里的情況下，一塊李子大小的空間碎片可能會撞擊另一個物體，其能量相當于高速公路上的一場車禍，可能會使一顆衛星無法運行。甚至更小的碎片也會損壞航天器，因此跟蹤它們對于需要采取規避行動的衛星和航天器來說是至關重要的。
地球軌道變得越來越混亂，這使得保護衛星更加困難。太空碎片經常相互碰撞，結果會將較大的碎片打碎成無法探測的小碎片。一些專家擔心，隨著各個碎片不斷碰撞，空間碎片的數量可能會呈指數增長，最終對我們依賴的GPS、手機數據、天氣監測等基礎設施造成嚴重破壞。
雖然潛在的災難性，空間碎片之間的碰撞可能被證明是追蹤微小太空垃圾的最佳方式。當小塊空間碎片碰撞時，它們會爆炸成微小的碎片，其中一些會由于撞擊產生的熱量而蒸發成帶電氣體。
“當帶電氣體和碎片碎片云膨脹時，它會產生閃電一樣的能量爆發，類似于摩擦剛洗過的毯子后出現的靜電火花產生的信號，”氣候和空間科學與工程的助理研究員、該項目的首席科學家莫杰塔巴·阿哈旺-塔夫蒂說。
在這種初始能量爆發之后，每當帶電的固體碎片彼此足夠靠近時，就會產生電場脈沖，產生額外的閃電狀爆發。這些電信號只持續幾分之一秒，但它們可以幫助跟蹤太空碎片和碎片碰撞時形成的微觀碎片云。
根據該團隊最近的計算機模擬，當兩塊鋁以典型的軌道速度碰撞時，它們會發出足夠強的電爆發，足以讓一個26米長的碟形天線通過高質量的無線電接收器從地面進行檢測。電場脈沖應該同樣可以被更靈敏的無線電陣列探測到，比如美國國家航空航天局的深空網絡。
還有很多事情要解決。電信號的頻率會隨著碰撞的速度和碎片的組成而變化，這可能會使檢測變得復雜。為了看到電信號，它們需要比地面儀器的背景信號更強，并穿過地球的高層大氣。
該團隊計劃通過額外的計算機模擬來完善他們的方法，方法是通過美國國家航空航天局深空網絡測量真實信號，并分析來自海軍研究實驗室和美國國家航空航天局艾姆斯研究中心超高速實驗的數據。利用該設施的激光，該小組可以在一系列軌道速度下向目標發射不同類型的碎片，并測量撞擊產生的電子發射的特征。
如果這樣的實驗揭示了一種檢測空間碎片碰撞時產生的各種電信號的方法，他們不僅可以確定空間碎片的位置，還可以確定它的外觀和組成。
“我們想知道一個物體是硬的還是軟的，因為這將影響它的軌道和破壞力，”阿哈旺-塔夫提說。

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