획기적인 레이저 기술로 우주 잔해 추적을 새로운 차원으로 끌어올렸습니다. 

지구 주변 공간은 이전 임무에서 남은 잔해로 점점 더 혼잡해지고 있습니다. 10cm보다 큰 잔해 조각 약 40,000개와 더 작은 조각 수백만 개가 있으며, 모두 시속 30,000km(18,650mph)의 속도로 이동합니다. 그라츠 기술대학교(Technical University of Graz)의 연구원들은 이와 관련하여 획기적인 발전을 이루었습니다. TU 팀은 보도 자료에서 "측지학 연구소는 약 100미터의 정확도로 위성이나 잔해의 위치를 ​​결정하는 데 사용할 수 있는 독점 힘 모델을 사용했습니다"라고 말했습니다. "지구 중력장에 대한 지식은 우주에 있는 물체의 궤적을 예측하는 데 매우 중요합니다."

SLR과 중력장 모델 결합

넓은 면적의 물을 포함하여 지구상의 질량 분포는 위성과 잔해의 중력에 영향을 미칩니다. 이러한 중력 변화를 정확하게 특성화하는 것은 궤도를 정확하게 예측하는 데 중요합니다. 그라츠 공과대학교 측지학 연구소에서 개발한 이 방법은 기존 위성 데이터와 SLR(위성 레이저 거리 측정)이라는 고정밀 기술을 결합합니다. 보도 자료에서는 “SLR 네트워크는 방출된 레이저 빛을 반사하는 역반사체를 사용하여 레이저를 위성으로 향하게 합니다.”라고 설명합니다. 레이저가 위성을 오가는 데 걸리는 시간을 측정함으로써 과학자들은 위성의 위치를 ​​1cm 이내로 결정할 수 있습니다.

연구진은 “그리고 여러 번의 측정을 통해 지구 표면의 질량 변화에 따른 궤도의 변화도 감지할 수 있다”고 강조했다.

연구자들은 위성 레이저 거리 측정 데이터와 고급 중력장 모델을 결합하여 우주에 있는 물체의 궤적을 예측하는 데 있어 전례 없는 수준의 정확도를 달성했습니다.

"위성 레이저 거리 측정이 다른 위성 측정 방법과 결합되면 중력장의 모든 파장이 정확하게 결정될 수 있기 때문에 중력장의 계산이 훨씬 더 정확해집니다."라고 그라츠 공과대학교 측지학 연구소의 산드로 크라우스(Sandro Krauss)는 말합니다.

"동시에 우리는 측정에서 얻은 데이터를 사용하여 위성과 우주 잔해의 위치를 더 잘 예측하고, 위성 레이저 거리 측정을 사용하여 위치를 결정하고 위치를 특성화하며, 미래 궤도를 매우 정확하게 예측하여 궤도 안전을 향상시키는 데 도움이 됩니다."

영향 및 적용

이 혁신의 영향은 우주 잔해를 추적하는 것 이상입니다. 궤도 예측의 정확성을 높이면 위성 운용, 우주 항법 및 우주에서의 정확한 위치 파악에 의존하는 다양한 과학적 노력에도 도움이 됩니다.

최근 여러 가지 놀라운 사건이 발생하면서 우주 쓰레기가 심각한 문제가 되었다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 최근 보잉이 제작한 iS-33e 위성이 우주에서 폭발해 3개 대륙의 통신이 두절됐다.

우주 커뮤니티에 더 큰 기여를 하기 위해 그라츠 기술 대학 팀은 오픈 소스 소프트웨어 GROOPS를 통해 최첨단 계산을 공개했습니다.

Thorsten Mayer-Gühl은 "우리 궤도 시뮬레이션과 SLR 측정을 결합하면 모든 사람이 무료로 사용할 수 있는 GROOPS 소프트웨어에서 훨씬 더 정확한 계산을 수행할 수 있습니다."라고 말했습니다.