В США придумали простой и надёжный спидометр для спутников

Скорость движения спутников по орбите составляет тысячи километров в час, и без точной информации о ней велика вероятность столкновений или, по крайней мере, постоянного ожидания столкновений, что может быть ещё хуже. Измерение скорости осуществляется разными способами, и все они достаточно сложны. Учёные из США придумали простой и надёжный «спидометр» для космических аппаратов, который особенно пригодится в миссиях у других планет Солнечной системы.

Источник изображений: Los Alamos National Laboratory

Сегодня скорости и орбиты космических аппаратов у Земли и других планет вычисляют с помощью данных радарного наблюдения. На орбите Земли возможно измерение скорости по данным бортовых GPS-приборов с опорой на атомные часы. Все эти методы требуют сложных расчётов и постоянного получения наблюдательных данных, что в зависимости от сложности орбиты и расположения станций слежения возможно далеко не всегда. Поэтому простой бортовой прибор для измерения скорости конкретного аппарата вне зависимости от наличия наблюдателя и каналов связи — это крайне полезное решение, которое наверняка упростит навигацию в будущем.

Разработкой космического «спидометра» отметились специалисты Лос-Аламосской национальной лаборатории (Los Alamos National Laboratory) и Военно-воздушной академии США (United States Air Force Academy). Это два идентичных датчика плазмы в виде многослойных плазменных спектрометров. Один датчик устанавливается в передней части корабля по курсу движения, а второй — в задней, ориентированной в противоположную сторону.

При движении спутника по орбите Земли или вблизи других планет он сталкивается с множеством частиц плазмы — ионов атомов атмосферы. Эти ионы бомбардируют передний датчик, который фиксирует их плотность и энергию. Задний датчик, направленный в обратную сторону, будет получать существенно меньшее количество ионов, да и с меньшей энергией — в основном те, которые догоняют спутник или попадают в датчик сбоку. Сравнив показания двух датчиков и откалибровав их, можно получить точное значение скорости аппарата.

«[Спидометр космического аппарата] может обеспечить критически важные измерения скорости космического аппарата на борту в режиме реального времени, — говорит Карлос Мальдонадо (Carlos Maldonado) из Лос-Аламоса, главный исследователь проекта. — Эти измерения необходимы для повышения нашей способности точно прогнозировать местоположение спутников, чтобы мы могли выполнять манёвры и избегать других активных спутников и обломков».

Разработанное устройство прошло испытание в космосе на МКС. В настоящее время ведутся поиски коммерческих партнёров для запуска устройства в производство.