خضعت محطة تحديد المدى بالليزر Izaña-1 التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ESA في تينيريفي بإسبانيا ، مؤخرًا لأشهر من الاختبار والتشغيل ، واجتازت اختباراتها النهائية بألوان متطايرة. عندما وصلت إلى “قبول المحطة” ، تم تسليمها إلى وكالة الفضاء الأوروبية من الشركة الألمانية المتعاقد عليها لإنشائها ، DiGOS. المحطة عبارة عن اختبار تقني وخطوة أولى حيوية في جعل تخفيف الحطام متاحًا على نطاق واسع لجميع الجهات الفاعلة في الفضاء مع قول في مستقبل بيئتنا الفضائية.
خضعت المحطة والتلسكوب والليزر لأشهر من الاختبارات والتشغيل ، ومنذ يوليو من العام الماضي ، استهدفت الشعاع الأخضر من الضوء المركز إلى السماء لاكتشاف وتتبع ومراقبة الأقمار الصناعية النشطة.
في الوقت الحالي ، يعمل الليزر بقوة 150 ميجاوات ولكن سيتم تحديثه قريبًا حتى يتمكن أيضًا من تتبع الأجسام الحطامية باستخدام ليزر أشعة تحت الحمراء أقوى بكثير بمتوسط طاقة 50 واط.
يوضح كليمنس هيز ، رئيس التقنيات البصرية: “في الوقت الحالي ، يمكن فقط تتبع الأقمار الصناعية المزودة بعواكس رجعية من محطة إيزانا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، والتي لا تشكل سوى نسبة من إجمالي عدد السكان”.
“ستتم ترقية المحطة في العامين المقبلين ، مما سيمكنها من أداء نفس خدمات النطاق الحيوية مع أهداف غير متعاونة – بشكل حيوي ، أجسام الحطام والأقمار الصناعية الأقدم دون عكس البقع.”
الأول من بين العديد في أوروبا
بينما تنتشر العشرات من محطات التتبع بالليزر في جميع أنحاء أوروبا ، فإن الوظيفة المزدوجة لمحطة Izaña تجعلها الأولى. يمكن أيضًا استخدام محطة Izaña التي يتم التحكم فيها عن بُعد ، والتي أنشأتها شركة DiGOS الألمانية ، للاتصالات الضوئية وتهدف إلى أن تصبح نظامًا آليًا متطورًا ومستقلًا بالكامل. من المأمول أن تكون الأولى من بين العديد في جميع أنحاء العالم.
هذه التكنولوجيا الجديدة نسبيًا في تاريخ الرصدات الأرضية للحطام الفضائي ، ستعني أن المحطة يمكنها تتبع الأجسام البائدة التي لم تكن مرئية من قبل والتي تتربص فوق سماء النهار الزرقاء.
كأحدث إضافة ESA إلى عائلة Space Safety ، يوفر Izana-1 الدعم لتجنب الاصطدام الحيوي ويوفر اختبارًا لتقنيات مستدامة جديدة مثل نقل زخم الليزر أو تنسيق حركة المرور في الفضاء.
يمكن لهذه القدرة على تتبع الحطام والأقمار الصناعية في أوروبا أن تساهم في بناء والوصول إلى فهرس أوروبي للأجسام الفضائية.
الليزر في الفضاء. هل هذا … آمن؟
لكن انتظر ، هناك طيور وطائرات ورواد فضاء فوقنا! ألا ينطوي توجيه الليزر إلى السماء على مخاطر غير مقبولة؟ لحسن الحظ ، قد تكون أجهزة الليزر المستخدمة لتتبع الأقمار الصناعية والحطام بمثابة خيبة أمل لأي شرير بوند يحترم نفسه.
في النهاية ، ستستخدم محطة IZN-1 طاقة أقل من 100 واط ، مما يمنح ليزر إيزانا حوالي 1/20 من طاقة الغلاية الكهربائية.
تسلط مصادر الضوء المحددة هذه نبضات قصيرة من الضوء على هدفها ، وتحدد المسافة والسرعة والمدار لكل منها بدقة مليمترية ، محسوبة من الوقت المستغرق لإكمال رحلة العودة.
على الرغم من أن مثل هذه الليزرات لا تقترب من قطع أو حتى دفع (حتى) الأشياء التي تستهدفها ، فإنها يمكن أن تلحق الضرر بالأجهزة البصرية الحساسة على الأقمار الصناعية ويجب النظر في مسارات الطائرات.
يوضح Andrea di Mira ، مهندس الإلكترونيات الضوئية في وكالة الفضاء الأوروبية: “إذا ضربت أشعة الليزر الطائرات ، فقد تكون خطيرة جدًا ، حيث يمكن أن يشتت انتباه الطيارين وفي أسوأ السيناريوهات ، يفقدون السيطرة”.
“نحن حريصون جدًا جدًا على عدم حدوث ذلك ، مع مجموعة من المستشعرات التي تمسح السماء بحثًا عن الطائرات لضمان عدم اقتراب أجهزة الليزر الخاصة بنا منها عن بُعد.”
تمتلك هذه الليزرات أيضًا القدرة على تعطيل التلسكوبات التي تدرس سماء الليل. لمنع هذا ، تم تقديم نظام التحكم في حركة المرور بالليزر (LTCS) من قبل معهد أستروفيزيكا دي كانارياس (IAC) – يشبه إلى حد كبير IZN-1 الذي يساعد على منع الاصطدامات بين الأجسام في المدار ، يمنع برنامج LTCS “الاصطدامات” بين ضوء الليزر و مناطق المراقبة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي التبديل إلى تردد ليزر الأشعة تحت الحمراء إلى تقليل التعارض مع علماء الفلك.
خطوة حيوية نحو مراقبة حركة المرور في الفضاء
مع اقتراب عصر الفضاء الجديد بالكامل ، يتم إطلاق مجموعات كبيرة من الأقمار الصناعية في السماء تتكون من آلاف ، وأحيانًا عشرات الآلاف من الأقمار الصناعية.
