Lazer reflektörlü uyduları bulun ve tanımlayın

Hasan

New member
Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR), uydular için yeni nesil lazer reflektörleri test ediyor. Bununla donatılmış uydular, Dünya’dan lazerlerle konumlandırılabilmeli ve aynı zamanda tanımlanabilmelidir. Yeni reflektörlerle ilgili özel olan şey, her uydu için ayarlanabilir polarizasyon optiğidir. Bunlar, uyduların ayırt edilmesini sağlayan, yansıyan bir lazer ışınının özelliklerini ayrı ayrı değiştirir.

Yöntem, kapsamlı uzay trafiği yönetiminde uydu yörüngelerinin radar ölçümlerini desteklemeyi amaçlamaktadır. Uzay enkazı veya diğer uydularla çarpışmayı önlemek için kaçınma manevraları böylece daha verimli bir şekilde gerçekleştirilebilir. Bu, yakıt tasarrufuna yardımcı olur ve böylece uyduların hizmet ömrünü uzatır. Lazer reflektörlerin bir diğer avantajı da elektriksiz çalışmalarıdır. Bu, eski veya kusurlu uyduların da tanımlanabileceği anlamına gelir.


Lazer ışığının polarizasyonu uyduları ayırt etmeye yardımcı olur



Ölçüm ilkesi, yerleşik uydu lazer menzil yöntemine dayanmaktadır: uydunun dışına takılan reflektörler, lazer ışınını bir yer istasyonundan ona geri yansıtır. “Lazer darbelerinin istasyon ile uydu arasında seyahat etmesi için yalnızca birkaç milisaniyeye ihtiyacı var. DLR Teknik Fizik Enstitüsü’nden Dr. Nils Bartels, bu zaman aralıklarından birkaçını ölçerek, uydunun yörüngesini birkaç santimetre içinde belirleyebiliyoruz” diye açıklıyor.

Yeni ayna optiğinin çapı yaklaşık bir santimetre ve ağırlığı birkaç gram. Sözde polarizasyon optiği, reflektörlerin ayna prizmalarının önüne takılır. Bunlar, yansıyan lazer ışığının polarizasyonunu, yani elektromanyetik salınım seviyesini döndürür. “Bireysel olarak ayarlanan reflektörler, lazer yansımalarının karakteristik bir polarizasyonunu üretir. Bu bir kod gibi kullanılabilir,” diye açıklıyor Bartels. “Bu, farklı polarizasyona sahip birkaç lazer darbesi dizisinden oluşuyor. Her uydu için polarizasyondaki ilgili değişikliği ölçerek, uydular bir plaka gibi ayırt edilebilir.”

Buradaki zorluk, yansıyan lazer darbelerini ölçmektir. Sadece birkaç lazer fotonu değerlendirilebilecek bir kod olarak yer istasyonuna geri döner. DLR Teknik Fizik Enstitüsü, tek tek fotonları saymak ve polarizasyonlarını belirlemek için oldukça hassas ölçüm tekniklerini test ediyor.


Bir sonraki adım uzaya götürür



Şimdiye kadar, DLR araştırmacıları teknolojiyi laboratuvarda test ettiler. Uzayda kullanım için lazer reflektörlerini zaten test ettiler. Bunlar, örneğin optiğin kenarlarındaki kırınım etkilerini içerir. Bunlar, mahfazanın sınırlı çapından dolayı fark edilebilen, lazer ışınının geniş mesafelerdeki genişlemeleridir.

Sırada uzayda gerçek bir test var. Enstitü bunun için kendi uydu lazer ölçüm istasyonunu kullanır. Bartels, “İstasyonumuzu, farklı polarizasyonların lazer darbelerini zamana bağlı olarak iletmek ve saptamak için kullanabilmek üzere dönüştürmek istiyoruz” diyor.

DLR Yapı ve Tasarım Enstitüsü, uzayda kullanılmak üzere özel seramik muhafazalar geliştiriyor. Bunlar ağırlıktan tasarruf etmeye ve termal stresi önlemeye yardımcı olur. Sonuç olarak reflektörler, Cubesats gibi küçük uydular için de uygundur. Bunlar, bir veya daha fazla standartlaştırılmış, yaklaşık on santimetre kenar uzunluğuna sahip küp şeklindeki işlevsel birimlerden oluşur.


Sonsuz genişlikte daralıyor



Yaklaşık 8.000 aktif uydu şu anda alçak Dünya yörüngesinde. Ek olarak, sözde uzay çöpü var: on santimetreden büyük 30.000’den fazla nesne. Çarpışmaları önlemek için uyduların nerede olduğunu bilmek gerekir. Özellikle birbirine yakın olan küçük uydular çoğu zaman güçlükle ayırt edilebilir.

Helmholtz Derneği Uzay Araştırma Programı ve DLR Uzay Programı, lazer reflektörlerin geliştirilmesini yıllık 250.000 Euro ile desteklemektedir.