2022/03/03Abstract
Ruimteafval vormt de grootste bedreiging voor de veilige werking van satellieten. Bij het monitoren van ruimteafval hebben kleine telescopen een enorm kostenvoordeel. Het vermogen van bestaande kleine telescoopsystemen om zwakke objecten te detecteren is echter beperkt, zelfs onder ideale licht- en atmosferische omstandigheden. Om deze beperkingen te overkomen, hebben onderzoekers van JT McGraw and Associates, LLC een optisch detectiesysteem ontwikkeld met behulp van Tucsens methode.Dhyana 95Een camera is een telescoop met een veel kleinere opening dan gewoonlijk wordt gebruikt om ruimtepuin te observeren. Onderzoekers zijn erin geslaagd om met behulp van kleine telescopen kleine objecten in en rond een geostationaire baan routinematig te monitoren.
Afbeelding 1. Dit optische systeem met een brandpuntsafstand van 0,35 m is momenteel in gebruik op de R&D-locatie van JTMA net buiten Albuquerque, New Mexico. Het systeem is gebaseerd op een 14-inch Celestron SCT met een Hyperstar prime focus corrector.
Figuur 2 – Siderische stapeling van beelden met een sterrenveld van gemiddelde dichtheid, drie gemakkelijk te identificeren geostationaire objecten en één helder object dat zich bijna in de geostationaire baan bevindt. Het niet-geïdentificeerde object staat niet in de openbare catalogus, maar is helder genoeg om zonder geavanceerde analyse te kunnen worden gedetecteerd.
Analyse van beeldvormingstechnologie
Ruimtepuin is moeilijk te detecteren en te volgen vanwege het zwakke signaal, de kleine omvang en de onopvallende vormkenmerken die op de grond zichtbaar zijn.Dhyana 95De camera heeft een effectief beeldgebied van 22,5 × 22,5 mm, een pixelgrootte van 11 × 11 μm en een gemiddelde mediane uitleesruis van 1,8E-. Wanneer de koeltemperatuur van de camerachip daalt tot -10 °C, is de donkerstroom verwaarloosbaar. De camera kan gegevens verzenden via USB 3.0 of CameraLink, waarmee snelheden van meer dan 100 miljoen pixels per seconde bereikt kunnen worden. In het observatie-experiment maakten de onderzoekers optimaal gebruik van de voordelen van de hoge gevoeligheid en het grote effectieve beeldgebied van de Dhyana 95-camera, in combinatie met de hoge framesnelheid en lage uitleesruis, en slaagden erin om met succes routinematige monitoring van kleine objecten in en rond de geostationaire baan te realiseren met behulp van een kleine telescoop.
Referentiebron
1. Zimmer, P., JT McGraw, M. Ackermann, “Naar routinematige, ongestuurde bewaking van kleine objecten in en nabij een geostationaire baan met kleine telescopen.” Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference (AMOS), 2017.
2. Zimmer, P., JT McGraw, M. Ackermann, “Betaalbare optische ruimtebewaking met breed gezichtsveld met behulp van sCMOS en GPU’s,” Proceedings van de Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference 2016. Wailea, Maui, Hawaii, 2016.
