03/03/2022Abstrait
Les débris spatiaux constituent la plus grande menace pour la sécurité des satellites. Dans le domaine de la surveillance des débris spatiaux, les petits télescopes présentent un avantage économique considérable. Cependant, la capacité des systèmes de petits télescopes existants à détecter des cibles peu lumineuses est limitée, même dans des conditions d'éclairage et atmosphériques idéales. Pour pallier ces limitations, les chercheurs de JT McGraw and Associates, LLC ont construit un système de détection optique utilisant le télescope de Tucsen.Dhyana 95Une caméra, un télescope doté d'une ouverture bien plus petite que ceux habituellement utilisés pour observer les débris spatiaux, a permis à des chercheurs de mettre en place avec succès un suivi régulier des petits objets en orbite géostationnaire et aux alentours grâce à ces petits télescopes.
Figure 1. Ce système optique de 0,35 m est actuellement déployé sur le site de R&D de JTMA, situé juste à l'extérieur d'Albuquerque, au Nouveau-Mexique. Il est basé sur un télescope Celestron SCT de 14 pouces équipé d'un correcteur de foyer primaire Hyperstar.
Fig. 2 – Superposition d'images à vitesse sidérale montrant un champ stellaire de densité moyenne, trois objets géostationnaires facilement identifiables et un objet quasi-géostationnaire brillant. L'objet non identifié ne figure pas dans le catalogue public, mais sa luminosité est suffisante pour qu'une analyse poussée ne soit pas nécessaire à sa détection.
Analyse des technologies d'imagerie
Les débris spatiaux sont difficiles à détecter et à suivre en raison de la faiblesse du signal, de leur petite taille et de leurs caractéristiques de forme insignifiantes lors des observations au sol.Dhyana 95La caméra possède une zone d'image effective de 22,5 × 22,5 mm, une taille de pixel de 11 × 11 μm et un bruit de lecture médian moyen de 1,8 × 10⁻⁵. Lorsque la température de refroidissement de la puce de la caméra descend à -10 °C, le courant d'obscurité est négligeable. La caméra peut transmettre des données via USB 3.0 ou CameraLink, atteignant des vitesses supérieures à 100 millions de pixels par seconde. Lors de l'expérience d'observation, les chercheurs ont pleinement exploité les avantages de la haute sensibilité et de la grande zone d'imagerie effective de la caméra Dhyana 95, combinés à ses caractéristiques de fréquence d'acquisition élevée et de faible bruit de lecture, et ont ainsi réalisé avec succès la surveillance régulière de petits objets en orbite géostationnaire et à proximité, grâce à un petit télescope.
Source de référence
1. Zimmer, P., JT McGraw, M. Ackermann, « Vers une surveillance systématique et non guidée des petits objets en orbite géostationnaire et à proximité à l'aide de petits télescopes ». Conférence sur les technologies avancées de surveillance optique et spatiale de Maui (AMOS), 2017.
2. Zimmer, P., JT McGraw, M. Ackermann, « Surveillance spatiale optique à grand champ abordable utilisant sCMOS et GPU », Actes de la conférence 2016 sur les technologies avancées de surveillance optique et spatiale de Maui. Wailea, Maui, Hawaï, 2016.
