2022/03/03抽象的な
宇宙ゴミは衛星の安全な運用に対する最大の脅威です。宇宙ゴミの監視において、小型望遠鏡はコスト面で大きな利点があります。しかし、既存の小型望遠鏡システムでは、理想的な照明条件や大気条件下であっても、微弱なターゲットを検出する能力が限られています。これらの限界を克服するために、JT McGraw and Associates, LLC の研究者たちは、Tucsen の光学式検出システムを構築しました。ディヤーナ95カメラとは、通常宇宙ゴミの観測に使用されるものよりもはるかに小さな開口部を持つ望遠鏡のことである。研究者たちは、小型望遠鏡を用いて静止軌道上およびその周辺の小型物体を定期的に監視することに成功した。
図1 この0.35m光学系は現在、ニューメキシコ州アルバカーキ郊外にあるJTMAの研究開発拠点に設置されている。このシステムは、ハイパースター主焦点補正器を備えた14インチのセレストロンSCTをベースとしている。
図2 – 恒星時変化率で重ね合わせた画像。中程度の密度の星野、容易に識別できる3つの静止天体、および1つの明るい準静止天体が示されている。未確認天体は公開カタログには掲載されていないが、十分に明るいため、高度な解析を行わなくても検出できる。
画像技術の分析
宇宙ゴミは、地上観測では信号が弱く、サイズが小さく、形状の特徴が目立たないため、検出や追跡が困難である。ディヤーナ95このカメラは、有効画像領域が22.5×22.5mm、ピクセルサイズが11×11μm、平均メディアン読み出しノイズが1.8E-です。カメラのチップ冷却温度が-10℃まで低下すると、暗電流は無視できるほど小さくなります。このカメラは、USB 3.0またはCameraLinkを介してデータを送信でき、1秒あたり1億ピクセル以上の速度を実現できます。観測実験では、研究者らはDhyana 95カメラの高感度と広い有効撮像領域の利点を最大限に活用し、高フレームレートと低読み出しノイズという特性と組み合わせることで、小型望遠鏡を通して静止軌道内外の小型物体の日常的な監視を成功裏に実現しました。
参考資料
1. Zimmer, P.、JT McGraw、M. Ackermann、「小型望遠鏡を用いた静止軌道上および近傍の小型物体のルーチン的な非誘導監視に向けて」Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference (AMOS)、2017年。
2. Zimmer, P., JT McGraw, M. Ackermann、「sCMOSとGPUを使用した手頃な価格の広視野光学宇宙監視」、2016年マウイ先進光学および宇宙監視技術会議議事録、ワイレア、マウイ、ハワイ、2016年。
