Csillagérzékelőkkel az űrszemét ellen
(Rovat: Különös találmányok, Környezetünk védelme , Kis űreszközök nagy szerepe - 2023.11.09 07:15.)

Korszerűsített csillagérzékelőikkel az eddiginél több műhold válik alkalmassá az űrszemét földi követőeszközökkel észrevehetetlen darabjainak követésére.

A csillagérzékelőket eredendően a műholdak térbeli helyzetének ellenőrzésére és beállítására használják. Az űreszközök alkatrészeinek gyártására specializálódott belga Arcsec vállalat az űr-forgalomszabályozással foglalkozó portugál NeuraSpace céggel együttműködve az űrszemét követésére is alkalmas csillagérzékelő fejlesztésén dolgozik. Remélik, hogy az eszköz demo változatát 2025-ben be tudják mutatni. A berendezés szenzorait az Arcsec készíti, az űrszemétre vonatkozó adatokat pedig a NeuraSpace nyilvános forrásokból és a földi követőeszközök üzemeltetőitől szerzi be.

Időközben a floridai Redwire is kifejlesztett egy olyan csillagérzékelőt, amelyik alkalmas az űrszemét detektálására. Az eszközt nyáron kezdték gyártani, és három–hat hónapon belül szándékoznak kipróbálni. Hasonló projekteken további gyártók is dolgoznak.

Az elsősorban nemzetbiztonsági célú műholdak készítésével foglalkozó, denveri székhelyű True Anomaly vállalat augusztusban jelentette be, hogy a Redwire SpectraTRAC csillagkövetőit és kameráit felhasználva olyan műholdakat készít, amelyek üzemképtelen műholdakat követnek, közelítenek meg és képeket készítenek róluk.

Az Arcsec CEO-ja azt is bejelentette, hogy a már a Föld körül keringő műholdakon működő csillagkövetőik a földről feltöltött softwarefrissítéssel utólag is alkalmassá tehetők az űrszemét megfigyelésére. A belga vállalat a csillagkövetők továbbfejlesztésére 1,3 millió eurós támogatást kapott az Európai Innovációs Tanácstól. Az Arcsec és mások csillagkövetői eddig is érzékelték a nem csillagászati objektumok képét, de mivel fő feladatuk a csillagokhoz képest történő tájékozódás, ezeket figyelmen kívül hagyták, hogy takarékoskodjanak a fedélzeti számítási teljesítménnyel. Emellett hasonló okokból a csillagérzékelők nem működnek folyamatosan, csak amikor valamilyen okból szükség van a használatukra. Az algoritmus megváltoztatása lehetséges ugyan, de a korlátozott számítógépes kapacitás miatt a fejlesztők számára nem ez a legfontosabb feladat.

Az Arcsec most meg akarja győzni a csillagkövetők felhasználóit, hogy adják át adataikat a NeuraSpace platformja számára. Az Arcsec 2020-as alapítása óta 50 csillagkövetőt adott el főleg alacsony (LEO) pályára szánt CubeSatok és 150 kg-nál kisebb műholdak számára, ezek közül kettő már pályára is állt. Mint elmondták, a csillakövető kiegészítése az űrszemét követésére alkalmas funkcióval csak csekély többletköltséget jelent a műhold üzemeltetője számára, viszont elismerést jelenthet, hogy egy cég a műholdja kapacitásával részt vállal az űrszemét elleni harcból.

Mivel a csillagérzékelőket jellemzően csak a legfényesebb csillagok észlelésére teszik alkalmassá, az űrszemét apró darabjainak detektálására csak nagyon korlátozottan alkalmasak. Ideális körülmények közt az Arcsec csillagkövetői akár 3 centiméteres darabokat is észrevehetnek, bár az elérhető legkisebb méret az objektum fényvisszaverő-képességétől függ. Ezzel szemben a jelenleg használt földi rendszerek csak 10 cm-es mérethatárig képesek az objektumokat detektálni. A Rewdire SpectraTRAC érzékelője is hasonló teljesítőképességű. A legkisebb észlelhető méret leszorítása azért fontos, mert a legapróbb darabok is komoly veszélyt jelenthetnek a működő űreszközökre.

2016-ban például az ESA jelezte, hogy a Copernicus Sentinel–1A műhold 10 méter hosszú napelemtábláját eltalálta egy néhány milliméteres űrszemét. Az ütközés következtében a napelemtábla 40 cm átmérőjű területen rongálódott meg, ami az elektromos teljesítmény kis, de kimutatható mértékű csökkenését okozta. Egy hasonló méretű objektummal való ütközés egy CubeSat méretű műhold számára végzetes lehet.

Az ESA mérnökei észrevették, hogy a Sentinel–1A műholdat 2016-ban a nyíllal jelölt helyen apró űrszemét találta el. (Kép: ESA)

Bár a gyártók, például a SpaceX arra törekszenek, hogy a fényszennyezés csökkentése érdekében minél jobban csökkentsék műholdjaik fényvisszaverő képességét, ám szakértők szerint ez csak a műholdak Föld felé forduló oldalára igaz, így a csillagérzékelők látóterébe kerülő műholddarabok elég fényesek lesznek ahhoz, hogy az Arcsec érzékelői észrevegyék őket.