Мониторинг на орбите: учёные нашли новый способ обнаружения космического мусора

Коллектив исследователей НИТУ «МИСиС» и Института ядерной физики в Калькутте (Индия) предложил новый способ обнаружения космического мусора с помощью ионно-звуковых волн, возникающих в результате движения мусорных объектов на низкой околоземной орбите. Об этом сообщается в журнале Astrophysics and Space Science.

Перед учёными стояла задача организовать эффективный мониторинг опасных объектов в плазме, находящейся в околоземном космическом пространстве. Напомним, что к космическому мусору относятся различные неработоспособные объекты и их фрагменты, запущенные человеком в космос, а также метеороиды и другие нерукотворные неактивные элементы. Они обладают высокой скоростью (порядка 10 км/с) и представляют реальную опасность для летательных аппаратов.

«Работы по мониторингу космического мусора ведутся давно, и наблюдение за волнами, которые возникают в плазме в результате движения мусора, заряженного под воздействием солнечного излучения и других видов космической радиации, может стать одним из методов непрямой детекции опасных мусорных фрагментов», — говорится в сообщении, представленном НИТУ «МИСиС».

Учёные выяснили, что для обнаружения мусора в заряженных частицах плазмы могут использоваться ионно-звуковые волны.

По утверждению исследователей, при достаточно высокой амплитуде такие волны становятся нелинейными и преобразуются в солитоны — структурно устойчивые звуковые волны, распространяющиеся только в нелинейной среде. Особенностью солитонов является их способность не разрушаться и продолжать движение, сохраняя свою структуру неизменной.

С помощью математической модели учёные впервые рассчитали точные параметры ускоренных солитонов, возникающих при движении космического мусора в плазме. Таким образом они заложили теоретическую основу принципиально нового метода мониторинга движения космического мусора — регистрации опасных фрагментов на околоземной орбите по специфическим солитонам.