Menlo Park, LeoLabs se sídlem v Kalifornii, založená v roce 2016, je ohromující společností. Po celém světě vybudovali a nadále rozšiřují síť pozemních radarů s fázovým polem, které sledují tisíce funkčních satelitů, nefunkčních satelitů, vyhořelých těl raket a kusů trosek na oběžné dráze kolem Země. Nejen, že je jejich radarová technologie průlomová, ale vytvořili velkolepou, ne-li trochu děsivou digitální vizualizaci provozu ve vesmíru, kterou může veřejnost zdarma prozkoumat.
Vizualizace, viděno tady , je opravdu neuvěřitelné. Společnost, mezi jejíž zakládající členy patří astronaut Edward Lu , začal velmi pozoruhodným způsobem. Vychází z výzkumu na vysoké úrovni SRI Počáteční práce zakladatelů se vůbec nezaměřovala na satelity a vesmírný odpad.
Snímek obrazovky vizualizace nízké oběžné dráhy LeoLabs. Kredit: LeoLabs
VP pro rozvoj podnikání a strategii Alan DeClerck vzpomíná: 'Původní věda byla kolem ionosférického výzkumu.' The počáteční radarové pole , postavený na Aljašce, měl studovat chování nabitých částic ze slunečního větru při jejich interakci s magnetickým polem Země. Tato interakce může způsobit problémy se satelity, pozemním elektrickým zařízením a je původem krásnéhopolární záře.
Polární záře nebo polární záře, jak je vidět nad leteckou základnou Eielson na Aljašce. Tento krásný jev se odehrává v ionosféře a pochopení této oblasti bylo hlavním cílem výzkumu, který nakonec zplodil LeoLabs. Kredit: Fotografie amerického letectva od staršího letce Joshuy Stranga
DeClerck pokračoval v popisu toho, jak graf těchto počátečních dat spoluzakladatel a současný technický ředitel Michael Nicolls zplodil koncept LeoLabs. S odkazem na oddělení dat vytvořených satelity a vesmírným odpadem od svých dat o ionosféře Nicolls jednou poukázal na významný vedlejší produkt svého výzkumu, když řekl: „...toto [ionosférická data] byla relevantní výzkumná data a TOHLE [satelity a vesmírný odpad] byl veškerý hluk, který se netýkal mé vědy, takže jsem byl opravdu dobrý v jeho identifikaci a odstranění. Ale nakonec to byly údaje o satelitech a troskách, které poskytly komerční příležitost.
Jakmile byl realizován neuvěřitelný potenciál radarových dat, společnost pracovala na rozšíření radarové sítě a vytvoření datové platformy LEO s krásným způsobem, jak s ní vizuálně interagovat. Jak říká DeClerck: „V prvních dnech, kdy jsme tuto vizi prezentovali, jsme tuto frázi začali slyšetvytváříte google mapy nízké oběžné dráhy Země!'
K zařízení Aljaška se brzy v roce 2017 připojila a druhé pole se sídlem v Midland, Texas. Tyto první dvě instalace používajíultra vysoká frekvencenebo UHF radar. Tyto instalace dokážou detekovat vesmírný odpad až do velikosti přibližně 10 centimetrů. Představte si, že byste byli schopni zahlédnout grapefruit, který cestoval rychlostí 28 000 km/h, ze stovek kilometrů a pak přesně měřit jeho rychlost natolik přesně, aby zmapovala jeho budoucí cestu na desítky tisíc kilometrů!
Zařízení Kiwi Space Radar na Novém Zélandu. Kredit: LeoLabs
Třetí radarové zařízení LeoLabs výrazně zlepšilo hru oproti prvním dvěma zařízením. Nachází se na Novém Zélandu a je známý jako Kiwi vesmírný radar , toto zařízení využívá radar v pásmu S (dokonce vyšší frekvence než UHF). Má rozlišení schopné sledovat objekty až do velikosti dvou centimetrů, což je zhruba průměr americké penny! Kiwi Space Radar je první zařízení svého druhu postavené na jižní polokouli. I když se může zdát, že zlepšení rozlišení dosažené upgradem na S-band se LeoLabs jen předvádí, právě v tomto režimu velikosti je lepší sledování nejvíce zapotřebí. Podle DeClercka je kolem 95 % rizik kolize způsobeno předměty menšími než 10 cm. Další tři radarové instalace, které by měly být dokončeny do roku 2022, budou všechny v pásmu S.
Všechny tyto velkolepé radarové technologie, skvělý software a vizualizace jsou nezbytné, protože přeplněná oblast vesmíru tzvnízká oběžná dráha Země(toto je LEO v LeoLabs) může být nebezpečné místo. Scénář noční můry, kdy srážky na oběžné dráze způsobí kaskádu dalších úlomků vedoucí k řetězové reakci srážky (známé jako tzv. Kesslerův efekt ) není za hranicí možností. Zachování LEO jako bezpečného prostoru (zamýšlená slovní hříčka) je zásadní. Jak říká DeClerck: „...samozřejmě, že nízká oběžná dráha Země je výchozí oblastí pro všechno ostatní, co byste mohli chtít ve vesmíru dělat, nemluvě o rostoucí závislosti globální ekonomiky na LEO pro kritické služby včetně telekomunikací a pozorování Země. “
DeClerck se zabývá uchováním LEO a uvádí: 'Existují v zásadě tři věci, které můžete udělat pro vyřešení problému udržitelnosti a bezpečnosti letů, který pochází ze všech těchto úlomků.'
Co jsou tyto tři věci?
- Vyvarujte se vytváření dalšího vesmírného odpadu
- Sledujte objekty ve vesmíru (a pokud je to možné, vyhněte se jim)
- Vyčistěte LEO
První krok je povinností společností vynášejících do vesmíru a provozovatelů satelitů, aby přijali vhodná opatření k dosažení tohoto cíle, a značný technický pokrok to dnes podporuje. Kroky dva a tři jsou mnohem lépe dosažitelné díky práci LeoLabs.
Komerční verze produktů LeoLabs jsou dostupné vesmírným agenturám a soukromým firmám prostřednictvím předplatného. Aktéři ve vesmírném prostředí mohou využít LeoLabs k monitorování satelitů a vesmírného odpadu, aby se aktivně vyhnuli srážkám. DeClerck také zmiňuje některé ambiciózní a inovativní firmy, jako např Astroscale , jejímž posláním je uklízet vesmírný odpad, který by mohl využít vysoké prostorové a časové rozlišení dat a softwaru LeoLabs.
Potenciální kolize vizualizovaná LeoLabs. K největšímu přiblížení obou objektů dojde 16. listopadu 2020. Relativní rychlost mezi oběma je mimořádných 12,7 km/s, ale naštěstí pravděpodobnost srážky je asi desetina procenta. Kredit: LeoLabs
Kolize a skoronehody (naštěstí MNOHEM častější) jsou předpovídány LeoLabs a mohou být dokonce vizualizovány členy veřejnosti tady . Software poskytuje odhady pravděpodobnosti srážky a dokonce odhaduje relativní rychlost dvou objektů, což dává představu o energii zahrnuté v těchto srážkách. „Nízkorychlostní“ srážky se stávají kolem jednoho kilometru za sekundu, zatímco čelní srážky při vyšší rychlosti mohou nastat výrazně nad 12 kps.
Existuje jen málo míst online, která jsou pro fanoušky vesmírných technologií a vědy tak zajímavá jako LeoLabs. Vizualizace jsou ohromující a plné králičích nor, abyste mohli strávit hodiny zkoumáním (můžete určit konstelace satelitů nebo dokonce jednotlivé objekty ke sledování; je to fascinující). Dělají také zásadní službu všem vesmírným agenturám a společnostem, které používají nebo hodlají využívat vesmír, a potažmo životně důležitou službu nám všem doma na Zemi. Na společnosti, jejíž nepravděpodobné začátky začaly výzkumem chování ionosféry, nalezením příležitosti ke shromažďování dat ze satelitů a vesmírného odpadu a následným spojením toho s velkolepým softwarovým inženýrstvím k výrobě tak elegantního a efektivního produktu, je něco nesmírně uspokojivého.
Další informace:
LeoLabs
Uzavřete výzvu v lednu 2020
