L'espace autour de la Terre devient de plus en plus encombré de débris laissés des missions précédentes. Il y a environ 40, 000 des morceaux de débris supérieurs à 10 centimètres, plus des millions de morceaux plus petits, tous se déplaçant à des vitesses allant jusqu'à 30, 000 kilomètres par heure (18 650 mph). Les chercheurs de Tu Graz ont fait une percée majeure à cet égard. "L'Institut de géodesy a utilisé son propre modèle de force, qui peut être utilisé pour déterminer la position des satellites ou des débris avec une précision d'environ 100 mètres", a déclaré l'équipe TU dans un communiqué de presse. "Connaître le champ de gravité de la Terre est crucial pour prédire les chemins des objets dans l'espace."
Combiner SLR avec des modèles de champ de gravité
La distribution de la masse sur Terre, y compris de grandes zones d'eau, affecte l'attraction gravitationnelle sur les satellites et les débris. La caractérisation avec précision de ces variations gravitationnelles est cruciale pour les prédictions précises des orbites. La méthode développée par l'Institut de géodésie de TU Graz combine les données satellites existantes avec une technique de haute précision appelée laser satellite allant (SLR). "Un réseau de stations SLR pointe un laser dans un satellite avec un rétroréflecteur qui reflète la lumière laser émise", explique le communiqué de presse. En mesurant le temps nécessaire au laser pour se rendre et vers le satellite, les scientifiques peuvent déterminer la position du satellite avec une précision des centimètres.
"Et, en prenant plusieurs mesures, il est également possible de détecter les changements orbitaux en raison de changements dans la masse de la surface de la Terre", souligne le chercheur.
En combinant des données allant des données laser par satellite avec des modèles de champ de gravité avancés, les chercheurs ont atteint un degré de précision sans précédent dans la prédiction des trajectoires des objets dans l'espace.
"Si le laser satellite est combiné avec d'autres méthodes de mesure des satellites, le calcul du champ de gravité est encore plus précis, car on peut résoudre avec précision toutes les longueurs d'onde du champ de gravité", explique Sandro Krauss de l'Institut de géodésie de l'Université de technologie de Graz de Graz .
"Dans le même temps, nous pouvons utiliser les données obtenues à partir des mesures pour mieux prédire les positions des satellites et des débris spatiaux, les localiser et caractériser leurs positions à l'aide de laser satellite, et de prédire leurs orbites futures très précisément, ce qui contribue à augmenter l'orbital sécurité."
Impact et application
L'impact de cette percée ne se limite pas au suivi des débris spatiaux. L'amélioration de la précision des prévisions en orbite profite également aux opérations satellites, à la navigation spatiale et à divers efforts scientifiques qui reposent sur un positionnement précis dans l'espace.
Il est important de noter que les débris spatiaux sont devenus un problème grave, car plusieurs incidents inquiétants se sont produits récemment. Récemment, un satellite est -33 e construit par Boeing a explosé dans l'espace, coupant les communications sur trois continents.
Pour contribuer davantage à la communauté spatiale, l'équipe de Graz University of Technology a rendu ses calculs avancés disponibles gratuitement via ses logiciels open source Groops.
"La combinaison de notre modélisation d'orbite avec des mesures SLR nous permet désormais d'effectuer des calculs encore plus précis dans le logiciel de Groops, qui est disponible pour tout le monde gratuitement", a déclaré Thorsten Mayer-Gül.
Cela permettra aux chercheurs et aux organisations du monde entier d'utiliser cette technologie pour améliorer la sensibilisation à la situation spatiale et rendre les opérations spatiales plus sûres.
