Гелиостаты могут помочь в обнаружении астероидов, заявляет исследователь

Ученый Джон Сандски стоит в поле гелиостатов Национального центра испытаний солнечной тепловой энергии. Джон провел ночные исследования, показавшие, что гелиостаты могут обнаруживать астероиды. Автор: Крейг Фриц

Ученый из Sandia National Laboratories Джон Сандски считает, что нашел способ использовать гелиостаты — обычно преобразующие солнечную энергию в электричество — в темное время суток. Он предлагает применять эти большие зеркала для поиска астероидов ночью.

«Поля гелиостатов не работают ночью. Они просто стоят без дела. У страны есть возможность дать им ночную работу по обнаружению околоземных объектов с относительно низкими затратами», — сказал Сандски. «Если бы мы заранее знали о приближении астероида и месте его возможного падения, у нас было бы больше шансов подготовиться и снизить потенциальный ущерб».

Большинство программ планетарной защиты используют телескопы обсерваторного класса для получения изображений звезд. В этих изображениях вычислительные методы идентифицируют полосы — астероиды. Этот процесс точен, но требует времени, а строительство новых обсерваторий дорого.

Ночной эксперимент

В рамках проекта Laboratory Directed Research and Development Сандски провел летние ночи в Национальном центре испытаний солнечной тепловой энергии. Для эксперимента он использовал один из 212 гелиостатов.

«Солнечные башни собирают миллион ватт солнечного света. Ночью мы хотим собрать фемтоватт — миллионную миллиардной доли ватта солнечного света, рассеянного астероидами», — объяснил Сандски.

Проще говоря, он считает, что гелиостаты могут измерять скорость прохождения астероидов мимо звезд, а не использовать традиционные методы визуализации.

«Я пытаюсь обнаружить астероид по его скорости относительно звезд», — сказал Сандски.

Гелиостат не был модифицирован новым оборудованием для эксперимента. Сандски использовал существующее программное обеспечение для колебания направления гелиостата относительно звезд.

«Мы постепенно меняли направление гелиостата, чтобы он совершал колебания примерно раз в минуту», — пояснил ученый.

Хотя гелиостаты обычно собирают энергию солнца, ученый Джон Сандски заставил их работать ночью. Его открытие может помочь в обнаружении околоземных объектов, таких как астероиды. Автор: Крейг Фриц

С наступлением темноты Сандски поднялся на солнечную башню высотой 60 метров и использовал стандартные оптические приборы для обнаружения света, который гелиостат концентрировал на башне.

«Много времени уходит на ожидание. Между сбором точек данных проходило около 20 минут. Я собирал данные до рассвета», — рассказал Сандски. «Мы не ставили цель найти астероиды. Мы показали, что гелиостат может колебаться и видеть звезды».

Дополнительные преимущества

Сандски отметил, что это технология ранней стадии. Помимо экономической эффективности по сравнению со строительством новых обсерваторий, этот метод может предложить и другие преимущества.

«Это может помочь Космическим силам США в поиске космических аппаратов, особенно в цис-лунной области. Орбиты вблизи Луны сложно отслеживать с Земли», — сказал он.

Сандски представил свои выводы на конференции Международного общества оптики и фотоники, а статья была опубликована в журнале Unconventional Imaging, Sensing, and Adaptive Optics 2024. На данном этапе, по его словам, важна обратная связь.

«Мы хотим услышать мнение коллег в области оптики и охотников за астероидами», — сказал Сандски. «Обратная связь позволяет понять, какие есть опасения по поводу работы этой технологии».

Следующим шагом может стать использование гелиостата для поиска известной планеты, что поможет выявить ограничения технологии.

«Мы ищем возможности масштабирования от одного гелиостата до многих, чтобы продемонстрировать помощь в поиске околоземных объектов», — сказал Сандски. «Также хотим показать, что технологию можно масштабировать для обнаружения даже более мелких астероидов».

Дополнительная информация: John Sandusky et al, Prospect for cislunar spacecraft and near-earth asteroid detection using heliostat fields at night, Unconventional Imaging, Sensing, and Adaptive Optics 2024 (2024). DOI: 10.1117/12.3028242

Источник: Sandia National Laboratories