AIDA 우주 쓰레기와 함께 트랙에서

PTB 측정 방법으로 위험을 더 잘 예측할 수 있습니다

낮은 지구 궤도에서 공간 파편의 분포 © NASA / JSC
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몇 주 전, 3 대의 ISS 우주 비행사가 우주 정거장과 버려진 미사일 부품의 충돌 위험으로 인해 비상 캡슐로 도망쳐 야했습니다. 그 직전에 두 위성이 충돌하여 엄청난 양의 새로운 스크랩이 생성되었습니다. 우주의 쓰레기 문제를 해결하기 위해 연구원들은 이제 새로운 탐지기를 개발하고 있습니다. AIDA (Advanced Impact Detector Assembly)는 작은 공간 입자의 운동 에너지와 속도를 정확하게 측정 할 수있어 위험을보다 잘 추정 할 수 있습니다.

최근 수십 년 동안 약 4, 600 개의 로켓이 발사되었으며 수많은 위성이 우주로 발사되었습니다. 완전하고 작동 불가능한 위성이든 미크론 크기의 추진제 잔재이든, 가장 다양한 재료의 혼합물은 더 높은 고도에서 회전하는 한 수만 년 동안 우주에 남아있을 것입니다.

한편, 전 세계의 연구자들은 스크랩의 양을 탐지하고 매우 빠른 입자의 위험을 평가하는 새로운 방법을 찾기 위해 열심히 노력하고 있습니다. Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)와의 회사 etamax 공간의 협력 프로젝트에서, 기술 파트너 (TU) 브라운 슈 바이크의 여러 기관과 다른 파트너 AIDA가 설립되었습니다. 에너지 검출기의 주요 성능이 입증되었으므로 현재 작업의 초점은 공간 측정 장치로 개발하는 것입니다.

위험한 쓰레기

우주 쓰레기는 얼마나 위험합니까? 위성 사업자 (예 : NASA 또는 ESA)와 ISS 승무원은 보험을 찾고 싶어합니다. 직경이 천분의 1 밀리미터 인 입자조차도 위험에 노출 될 수 있음이 분명합니다. 충돌시 상대 속도는 초당 10km 이상입니다.

유럽 ​​우주 항공 센터 (ESOC)의 책임자 인 게 일레 윈터스 (Galee Winters)는 최근 1 센티미터 크기의 위성이 위성이나 ISS 우주 정거장을 심하게 손상시키고 임무를 끝낼 수 있다고 밝혔다. 유럽이 스스로 우주 감시를 처리해야한다고 주장하는 데 충분한 이유. 지금까지는 미국에 크게 의존하고 있기 때문입니다. 디스플레이

2 월 두 위성의 대대적 인 충돌에서, ESA는 어떤 이유로 파편의 위험을 추정 할 수 있도록 먼저 미국으로부터 데이터를 얻어야했습니다.

위험 평가는 모델 계산을 기반으로합니다.

크기가 10 센티미터를 초과하는 물체는 여전히 레이더로 개별적으로 추적 할 수 있지만 더 작은 밀 물체를 포함하는 위험 평가는 모델 계산을 기반으로합니다. 지구 환경에서 작은 물체의 통계적 빈도와 분포에 대한 이러한 모델에 필요한 데이터는 종종 공간에서의 실제 측정을 기반으로하지 않습니다.

원칙적으로 허블 우주 망원경의 오래된 돛과 같은 검색된 구성 요소가 검사됩니다. 하나는 에너지에 대한 축적 된 손상과 수많은 가장 작은 우주 입자가 취해지는 크기로 결론을 내린다고 PTB의 Michael Kobusch는 설명했다. 공간에 감지기가 있으면 큰 약점이 있습니다. 또한 시간이 너무 적기 때문에 정확한 측정 데이터 만 사용할 수 있습니다.

곧 의미있는 측정 데이터?

ESA가 지원하는 프로젝트 파트너의 목표 : 더 강력한 탐지기의 개발이 완료되면 최대한 많은 위성을 비행하고 동시에 가장 의미있는 측정 데이터를 합리적인 재정 비용으로 유지해야합니다. 공급.

탐지기의 금박을 처리하고 청소했습니다. 절단 선의 폭은 약 17m입니다. 개별 포일 세그먼트는 각각의 코너에서 함께 유지된다. PTB

새로운 에너지 검출기 AIDA는 이미 입증 된 마이크로 미터 입자에 대한 우수한 데이터를 제공합니다. 열량 센서입니다. 즉, 빠른 입자의 충격에 의해 생성 된 열을 측정합니다. 단지 수 미크론 두께의 얇은 금박 조각이 고속 입자에 부딪히자 마자 가열됩니다.

기본 온도 센서 어레이는 금 패드의 가열을 전기 전압으로 변환합니다. 금 소판은 3.6 x 3.6mm의 작은 영역에 병치되어 있으며 매우 강력한 센서 배열을 형성합니다.

다목적

다니엘하게 든 (Daniel Hagedorn)은“모듈러 설계로 에너지 측정 범위를 흡수 포일 두께를 선택하여 미션의 특정 요구 사항에 쉽게 적용 할 수 있다는 점이 특별하다. PTB 과학자 프로젝트에 참여했습니다.

하이델베르크에있는 Max Planck Institute for Nuclear Physics에서 테스트 측정 중에, 가속 된 철 분진 입자를 포함한 고속 개재물이 수행되었습니다. 새로운 열량 측정 방법은 매우 강력하다는 것이 밝혀졌습니다. 충격 입자의 운동 에너지의 흡수 에너지가 흡수기에 의해 처음 흡수 된 열 에너지로의 변환 효율은 약 40 %이다.

Hagedorn 주변 연구자들의 임무는 이제 몇 마이크로 미터의 정밀도로 공간에 적합한 프로토 타입을 구현하고 프로젝트 파트너가 통합을 위해 사용할 수 있도록하는 데 필요한 에너지 변환기 포일을 생산하는 것입니다. 에너지 감지기 2010 년에 완공 될 것으로 예상됩니다.

(idw-Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), 16.04.2009-DLO)