Forskere sporer den kinesiske rumstation, når den falder

En nedlagt kinesisk rumstation, Tiangong-1, forventes at falde til jorden hver dag nu - den 31. marts give eller tage et par dage. Når det gør, det vil være det største menneskeskabte objekt at genindtræde i Jordens atmosfære i et årti.

Da dagen nærmer sig, Vishnu Reddy, University of Arizona assisterende professor i planetvidenskab, og Tanner Campbell, en kandidatstuderende i luftfart og maskinteknik, sporer dens genindtræden ved hjælp af en $ 1, 500 optiske sensor, de byggede på fire måneder.

Tiangong-1 zoomer gennem lav jordbane

Lanceret i 2011, Tiangong-1 fungerede som et laboratorium for tre bemandede missioner og var oprindeligt beregnet til at gå i kredsløb i 2013. Nu mens det tumler, tilsyneladende ukontrollabelt, gennem rummet, forskere over hele kloden kæmper for at forudsige, hvornår og hvor det vil falde.

Tiangong-1 indtager en lav jordbane, eller LEO. LEO er relativt tæt på jordens overflade sammenlignet med andre baner, såsom medium jordbane og geostationær bane, et fjernt rum, hvor kommunikationssatellitter opholder sig.

Af mange grunde, det er sværere at spore og forudsige objekternes vej i LEO end deres mere fjerne modstykker, fordi "objekter bevæger sig virkelig hurtigt, "Siger Reddy. Kl. 17, 400 km / t, Tiangong-1 kredser om jorden hvert 90. minut.

Oven i købet, objekter i LEO er imod noget, der kaldes "træk", når de kommer tættere på Jorden - jo hurtigere et objekt bevæger sig, jo sværere er det for den at bevæge sig gennem luften. På den måde er en hånd, der holdes uden for vinduet på en bil, der kører 70 mph, sværere at kontrollere end en uden for en bil, der kører 20 mph, det samme gælder for Tiangong-1, da den igen kommer ind i Jordens atmosfære. Træk gør forudsigelser sværere.

På grund af hårdheden i LEOs miljø, intet rumfartøj bliver der for evigt; Tiangong-1s syvårige flyvning er ikke usædvanligt kort.

Sporing af objekter i LEO

Fra nu af, forskere sporer og forudsiger primært stier til objekter i LEO ved hjælp af jordbaserede radarsystemer, der registrerer og katalogiserer objekter.

Det er en ekstremt dyr operation kun tilgængelig for nogle få udvalgte lande, hvis militærer har råd til det. USA er en af ​​dem, med luftvåbnets yderst sofistikerede rumhegn.

Da nyheden ramte om Tiangong-1's genindtræden til Jorden, Reddy så en mulighed for at prøve at spore det med noget mindre sofistikeret og billigere. Han undrede sig over, "Fra UA, kan vi gøre noget meningsfuldt for at bidrage til vores nationale sikkerhedsinteresser? "

Han og Campbell brugte fire måneder på at designe og bygge $ 1, 500 hardware og software optisk sensorsystem for at teste netop det spørgsmål. De har indsamlet data om Tiangong-1's opholdssted i flere uger.

"Det er klart, at vi ikke kan få så præcise og præcise data, som de kan få, men vi forsøger at se, hvad vi kan få, og hvor tæt vores afledte produkter matcher, "Campbell siger." Et system som vores er meget mere tilgængeligt for den akademiske verden, der også kan bidrage. "

"Det giver vores studerende en mulighed for at spille en rolle i rumbevidsthedsbevidsthed, "Siger Reddy.

At bringe resultaterne til den virkelige verden

Reddy og Campbell forklarer det, for nu, de tester simpelthen deres optiske sensorsystem og ser, hvad det er i stand til-en test, som Tiangong-1 er det perfekte emne til.

"Radar har fordele og ulemper, ligesom optisk, "Siger Reddy." Hvis vi har fundet på noget, der endda er halvt så godt som radar, men kan gøres til en tiendedel af prisen, der kan være nogle problemer, vi kan løse på denne måde. "

Reddy bruger eksemplet på at placere et af disse systemer på hver brandstation i USA, hvorimod radar skal være bemandet og betjent, de optiske sensorer kan køre autonomt og kan effektivt crowdsource lignende data.

"Vi forsøger ikke at udskifte radar, men det er et supplement "Siger Campbell.

Reddy og Campbell placerer nu en række af disse sensorer på en enkelt holder, der skal installeres på UA's Biosphere 2 - alt sammen med det formål at spore objekter i LEO.

"I bund og grund, vi forsøger at udvikle metoder, der er omkostningseffektive for den skattepligtige, uddanne den næste generation af forskere og ingeniører som Tanner, og vise verden, at vi kan være bedre forvaltere af vores dyrebare kredsløbsrum, "Siger Reddy.

Campbell planlægger at præsentere resultaterne af deres arbejdssporing Tiangong-1 på Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference i efteråret.