Inženýři z laboratoří v Los Alamos a Akademie letectva Spojených států vyrobili „Spacecraft Speedometer“ – doslova vesmírný tachometr.
Relativně malý a energeticky nenáročný přístroj dokáže s vysokou přesností určit rychlost satelitu na oběžné dráze Země, a dokonce i na orbitách jiných planet. Nespoléhá se přitom na tradiční metody jako jsou globální poziční systémy nebo pozemní radarové stanice.
Vesmírný tachometr využívá dvojici plazmových spektrometrů, kde jeden je namířený ve směru letu satelitu a druhý v opačném směru. Princip připomíná auto projíždějící deštěm, kdy přední sklo zasáhne více dešťových kapek než zadní.
Jako auto projíždějící deštěm
Podobně jako auto projíždějící deštěm se satelit pohybuje horní vrstvou atmosféry, kde naráží na nabité částice. Přední spektrometr zachytí více částic než zadní, a navíc s větší energií. Tento rozdíl umožňuje přesný výpočet rychlosti satelitu v reálném čase.
Možná se teď ptáte, k čemu je takové zařízení potřeba. V posledních letech dramaticky vzrostl počet satelitů na nízké oběžné dráze Země. Ze 2287 aktivních satelitů v roce 2019 se jejich počet do roku 2024 zvýšil na více než 10 000. To značně komplikuje řízení provozu na oběžné dráze a zvyšuje riziko srážek.
Na rozdíl od globálních pozičních systémů, které mohou být nepřesné při silné sluneční aktivitě nebo zcela nefunkční v hlubokém vesmíru, Spacecraft Speedometer poskytuje nepřetržité měření rychlosti bez ohledu na okolní podmínky.
Funguje i v hlubokém vesmíru
Patentovaná technologie Spacecraft Speedometer nabízí spolehlivou alternativu, neboť dokáže poskytovat úd\je o rychlosti satelitu i během extrémního vesmírného počasí. Navíc umožňuje sledování vstupů kosmických lodí do atmosfér jiných planet, kde není možné využívat navigační satelitní systémy.
„Tato měření jsou nezbytná pro zlepšení naší schopnosti přesně předpovídat polohy satelitů, abychom mohli provádět manévry k vyhnutí se jiným aktivním satelitům a vesmírnému smetí,“ vysvětluje Carlos Maldonado z oddělení vesmírných věd a aplikací v Los Alamos. Vesmírný tachometr už byl nainstalován na Mezinárodní vesmírné stanici v rámci platformy Space Test Program-Houston 5. Pokud se osvědčí, může se stát standardní součástí většiny budoucích satelitů.
Nová technologie představuje významný krok vpřed v oblasti řízení vesmírného provozu. Umožní kosmickým agenturám a komerčním provozovatelům lépe předvídat polohy satelitů a provádět orbitální manévry. S rostoucím počtem družic a vznikem tzv. mega konstelací, jako je Starlink od SpaceX, se bude potřeba takových řešení stále zvyšovat.