|
Сейсмометрические сети могут отслеживать космомусор
|
|
|
|
Космический мусор — тысячи фрагментов искусственных объектов, оставленных на орбите Земли, - представляет опасность для людей, когда они падают на землю. Чтобы определить возможные места крушения, ученый из Университета Джона Хопкинса помог разработать способ отслеживания падающих обломков с помощью существующих сетей сейсмометров, обнаруживающих землетрясения.
|
|
|
|
Новый метод отслеживания позволяет получать более подробную информацию практически в режиме реального времени, чем та, которой располагают власти на сегодняшний день, - информацию, которая поможет быстро обнаружить и извлечь обугленные, а иногда и токсичные останки.
|
|
|
|
"Повторные записи происходят все чаще. В прошлом году в нашу атмосферу каждый день входило по нескольку спутников, и у нас нет независимой проверки того, где они входили, распадались ли они на части, сгорали ли в атмосфере или достигали земли", - сказал ведущий автор исследования Бенджамин Фернандо, научный сотрудник постдокторской диссертации который изучает землетрясения на Земле, Марсе и других планетах Солнечной системы. "Это растущая проблема, и она будет усугубляться". Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
|
|
|
|
Как сейсмометры отслеживают падающие обломки
|
|
|
|
Фернандо и его коллега Константинос Хараламбус, научный сотрудник Имперского колледжа Лондона, использовали данные сейсмометра для реконструкции траектории полета обломков китайского космического аппарата "Шэньчжоу-15" после того, как орбитальный модуль вошел в атмосферу Земли 2 апреля 2024 года. По словам исследователей, модуль размером примерно 3,5 фута в ширину и весом более 1,5 тонн был достаточно большим, чтобы потенциально представлять угрозу для людей.
|
|
|
|
|
|
|
Космический мусор, попадающий в атмосферу Земли, движется быстрее скорости звука и, следовательно, создает звуковые удары, или ударные волны, подобные тем, которые создают реактивные истребители. По мере того, как обломки приближаются к Земле, за ними следуют вибрации от ударной волны, сотрясающие землю и вызывающие писк сейсмометров.
|
|
|
|
Отображение активированных сейсмометров позволяет исследователям проследить траекторию обломков, определить, в каком направлении они движутся, и оценить, где они могли приземлиться.
|
|
|
|
Проанализировав данные 127 сейсмометров в Южной Калифорнии, исследователи рассчитали траекторию и скорость движения модуля. Двигаясь со скоростью 25-30 махов, модуль пронесся сквозь атмосферу на северо-восток над Санта-Барбарой и Лас-Вегасом примерно в 10 раз быстрее, чем самый быстрый реактивный самолет в мире.
|
|
|
|
Исследователи использовали интенсивность сейсмических измерений, чтобы рассчитать высоту падения модуля и точно определить, как он распался на фрагменты. Затем они использовали расчеты траектории, скорости и высоты полета, чтобы оценить, что модуль двигался примерно на 25 миль севернее траектории, предсказанной Космическим командованием США на основе измерений его орбиты.
|
|
Последствия для безопасности и будущего отслеживания
|
|
|
|
Охваченные пламенем, падающие обломки иногда образуют токсичные частицы, которые могут задерживаться в атмосфере на несколько часов и переноситься в новые районы планеты по мере изменения погодных условий. По словам исследователей, знание траектории движения обломков поможет организациям отслеживать, куда попадают эти частицы и кто может подвергаться риску их попадания.
|
|
|
|
Отслеживание в режиме, близком к реальному времени, также поможет властям быстро находить объекты, которые попадают на землю. Такое быстрое извлечение особенно важно, поскольку мусор может содержать вредные вещества.
|
|
|
|
"В 1996 году обломки российского космического аппарата "Марс-96" сошли с орбиты. Люди думали, что он сгорел, а его радиоактивный источник питания упал в океан целым и невредимым. В то время люди пытались отследить его, но его местоположение так и не было подтверждено", - сказал Фернандо.
|
|
|
|
"Совсем недавно группа ученых обнаружила искусственный плутоний в леднике в Чили, что, по их мнению, свидетельствует о том, что источник питания взорвался во время спуска и загрязнил местность. Нам было бы полезно иметь дополнительные средства отслеживания, особенно в тех редких случаях, когда обломки содержат радиоактивный материал".
|
|
|
|
Ранее ученым приходилось полагаться на данные радара, чтобы проследить за объектом, распадающимся на низкой околоземной орбите, и предсказать, где он войдет в атмосферу. Проблема, по словам исследователей, заключается в том, что в худшем случае прогнозы о возвращении могут быть неточными на тысячи миль. Сейсмические данные могут дополнять данные радара, отслеживая объект после его вхождения в атмосферу и обеспечивая измерение фактической траектории.
|
|
|
|
"Если вы хотите помочь, важно, чтобы вы быстро выяснили, куда он упал — например, за 100 секунд, а не за 100 дней", - сказал Фернандо.
|
|
|
|
- Важно, чтобы мы разработали как можно больше методологий отслеживания и определения характеристик космического мусора".
|
|
|
|
Источник
|
