NRL正开发针对微小太空碎片的激光探测器

来源:激光之家    关键词:激光探测器, 激光器,    发布时间:2019-05-13

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据悉,美国海军研究实验室(NRL)地理空间科学和技术(GST)分部赞助了LARADO项目,希望利用天基激光产生的光束和星载照相机制成一种新型传感器,用于探测微小碎片,诊断卫星故障,并提高空间态势感知能力。

LARADO采用质量不足1千克小型激光器,通过一个金字塔形状的小透镜发出光线,在航天器前方形成光束。当碎片穿过光线时将发出光子,被星上鱼眼摄像机捕获。因此,卫星操作员将能够通过将碎片探测的时间与故障本身相关联来判断故障是否可能是由碎片引起的,而不是由敌方发射的炮弹引起的。该项目面临的挑战是激光电源的质量问题,其电源质量尚未实现数千克重的目标。

目前,美国的光学和雷达传感器空间监视网络只能在低地球轨道可靠地探测和跟踪10厘米或更大碎片。美国空军新建的“太空篱笆”雷达系统能探测1厘米大小的太空碎片。而LARADO的早期试验表明其可看探测几厘米到百分之一毫米大小的太空碎片。

LARADO最大的优点是,当增加激光器尺寸时,可同时提高了分辨率和扩大视场。该项目可为决策者、规划人员和操作员提供近实时确定天基服务中断原因的能力,这些原因包括已知的、自然的、人为的。

LARADO项目预算约150万美元,但GST分公司负责人在2015年为这种装置申请了专利,现在希望找到在轨验证资助方。除了NASA,GST还与美国空军的航天和导弹系统中心(SMC)和空军研究实验室保持联系,希望能获得500万到600万美元的资金用于将LARADO安装在一颗或多颗卫星上进行在轨试验。目前,该项目正在进行为期三年的实验室演示,希望在大约两年内研制成具有太空应用价值的版本。

此外,NRL还与NASA轨道碎片办公室合作,探索用LARADO对低地球轨道的一小块区域进行监视,以确定微小碎片密度。收集到的数据可以将NASA轨道碎片环境模型中目前使用的碎片数量密度评估提高50%