Article Thumbnail

Uzay Çöplerinin Yeni Görüntüleri Bilim Adamlarının Uzay Çarpışmalarını Önlemelerini Sağlıyor

  • 06 Temmuz 2021 06:27

ABD'deki bilim adamları; uzay ajanslarının atıklar, uydular ve roketler arasında gelecekteki çarpışmaları önlemesine yardımcı olabilecek, uzay enkazının görüntülerini almak için yeni bir yöntem geliştirdiler.

NASA'ya göre, şu anda Dünya yüzeyinden yaklaşık 200 ila 2.000 kilometre yükseklikte, alçak dünya yörüngesi (LEO) olarak bilinen milyonlarca parça uzay enkazı var. Atıkların çoğu, eski uzay aracı parçaları veya artık kullanılmayan uydular gibi insanlar tarafından yaratılan nesnelerden oluşuyor. Bu uzay enkazı, şu anda LEO'da çalışan 2.612 uydu için büyük bir tehlike oluşturarak saatte ortalama 18.000 mil hıza ulaşabilir. Uzay enkazının görüntülerini çekip, takip etmek için etkili araçlar geliştirmezsek, LEO'nun parçaları uydular için çok tehlikeli hale gelebilir.

 

SIAM Journal on Imaging Sciences'ta yayınlanan bir makalede, ABD merkezli araştırmacılar, uzayda hızlı hareket eden ve dönen nesnelerin, örneğin uydular veya LEO'daki enkaz, yüksek çözünürlüklü görüntülerini almak için yeni bir yöntem sunuyor. Araştırmacılar, uzaydaki bir nesnenin dönme hızını ve açısını tahmin etmek için önce yeni bir algoritma kullanan, ardından bu tahminleri hedefin yüksek çözünürlüklü bir resmini geliştirmek için kullanan bir görüntüleme süreci oluşturdular.

 

Matan Leibovich (New York Üniversitesi), George Papanicolaou (Stanford Üniversitesi) ve Chrysoula Tsogka'dan (California Üniversitesi, Merced) oluşan ekip, görüntüleme süreçlerini inşa etmek ve test etmek için uzay görüntüleme sisteminin teorik bir modelini kullandı. Model, bir uydudaki güneş panelleri gibi yörüngedeki bir nesnenin güçlü yansıtıcı kenarlarını temsil eden çok küçük, oldukça yansıtıcı nesnelerden oluşan bir küme olarak hızlı hareket eden bir enkaz parçasını tasvir ediyor.

 

Model, X bandında veya sekiz ila 12 gigahertz frekanslarından radyasyon üreten kaynaklara odaklanır. Tsogka şöyle açıkladı: "Çözünürlüğün X-bandı gibi daha yüksek frekanslar kullanılarak geliştirilebileceği iyi bilinmektedir. Ancak daha yüksek frekanslar, atmosferik etkilerden kaynaklanan ortam dalgalanmaları nedeniyle görüntüde bozulmalara da neden olur.” Sinyaller, hedeften alıcılara giderken türbülanslı hava tarafından bozulur ve bu da nesnelerin LEO'da görüntülenmesini oldukça zorlaştırabilir. Yazarların görüntüleme sürecinin ilk adımı, bu nedenle, bu bozulmaların etkilerini azaltmaya yardımcı olabilecek farklı alıcılarda alınan verileri ilişkilendirmekti.

 

Daha Net Bir Uzay Çöpü Görüntüsü Oluşturma

Normal görüntüleme koşulları altında, fiziksel açıklığın boyutu ortaya çıkan görüntünün çözünürlüğünü belirler - daha büyük bir açıklık daha keskin bir resim ortaya çıkarır. Bununla birlikte, alıcılara göre görüntüleme hedefinin hızlı hareketi, içinde hedef kendi görüş alanları boyunca hareket ederken birden fazla alıcıda tespit edilen sinyallerin tutarlı bir şekilde sentezlendiği bir ters sentetik açıklık oluşturabilir. Bu konfigürasyon, sanki görüntüleme sistemi fiziksel olandan daha geniş bir açıklığa sahipmiş gibi çözünürlüğü etkin bir şekilde iyileştirebilir.

 

LEO'daki nesneler, birkaç saniyede bir tam dönüşten birkaç yüz saniyede bir tam dönüşe kadar değişen zaman ölçeklerinde dönebilir ve bu da görüntüleme sürecini karmaşıklaştırır. Bu nedenle, görüntüyü geliştirmeden önce döndürmeyle ilgili bazı ayrıntıları tahmin edebilmek önemlidir.

 

Bu nedenle görsel hazırlayıcıların, farklı alıcılardan gelen verileri sentezlemeden önce nesnenin dönüşüyle ​​ilgili parametreleri tahmin etmesi gerekiyordu. Hangilerinin en keskin görüntüyü verdiğini görmek için tüm olası parametreleri kontrol etmek teknik olarak mümkün olsa da, bunu yapmak çok fazla hesaplama gücü gerektirecektir. Bunun yerine görsel hazırlayıcılar, nesnenin dönüş hızını ve ekseninin yönünü tahmin etmek için görüntüleme verilerini analiz edebilen yeni bir algoritma geliştirdiler.

 

-

Kaynak: https://www.innovationnewsnetwork.com/images-of-space-debris/9760/