人類首次在白天對空間碎片進行雷射檢測

地球上的雷射用於測量上方高處的空間碎片的位置，提供有關如何避免空間碰撞的重要信息。迄今為止，該技術一直存在致命缺陷。

圖註：ESA的光學地面站（OGS）發出了可見的綠色雷射。 OGS是泰德天文臺的一部分，它位於特內裡費島火山島上海拔2400 m，用於開發空間以及空間碎片和近地天體測量和量子通信實驗的光通信系統。

一段時間以來，雷射只能用於在幾小時的黃昏期間測量太空碎片的距離，此時地球上的「雷射測距」站處於黑暗中，但高空的碎片仍在沐浴在太陽的最後一縷光線中。

就像在夜晚人們能清晰看到月亮一樣，從黑暗的有利位置反射太陽光時，更容易發現太空碎片。

但是，由於碎片物體離地球太近了，因此只有一個小窗口可以照亮它們，但地球上的觀察者卻沒有。

現在，最近的一項研究證明，在日光充足的情況下，確實有可能使用雷射確定從地球表面到碎片的距離。這種新的雷射測距方法將有助於改善對碎片物體的軌道預測，從而大大增加進行觀測的時間並保證有用的太空飛行器的安全。

通過使用特定波長的望遠鏡，檢測器和濾光器的特殊組合，研究人員發現實際上可以增加物體相對於日光天空的對比度，從而露出先前隱藏在普通視線中的物體。

「我們習慣於只能在夜晚看到星星，這同樣適用於用望遠鏡觀察碎片，除了觀察小軌道物體的時間窗口要小得多，」歐洲航天局局長蒂姆·弗洛勒（Tim Flohrer）解釋說。

「使用這項新技術，將有可能追蹤以前潛伏在藍天中的&39;物體，這意味著我們可以全天使用雷射測距技術來支持有用的太空飛行器避免碰撞。」

我們的星球籠罩在碎片的面紗中——先前的太空發射，在軌爆炸和碰撞遺留下來的數百萬個小但危險的碎片。

它們由成百上千個已經失靈或被拋棄、在不受控制的太空中飛行的整個失靈的太空飛行器和火箭所組成。

即使是毫米級的碎片（每秒移動約七公裡）也可能在撞擊時損壞衛星，但與一艘死飛船或大型碎片的碰撞可能會完全破壞正在運行的任務。

圖註：利用地面光學，雷達和雷射技術以及在軌測量儀器的未來空間碎片監視系統的概念。

因此，了解碎片的位置很重要，這樣我們才能避免它們——但是獲取這些信息並不容易。

雷射測距是一項非常完善的技術，它使用地球上的雷射將光脈衝發送到帶有反射鏡的衛星。

通過測量信號返回地球上望遠鏡所需的時間（稱為「雙向傳播時間」），可以精確確定到衛星的距離。

不幸的是，很少有衛星帶有「後向反射器」，可以使光容易反射並返回地球。確定距此類物體的距離僅在幾年前就已進行了證明，相關技術的發展也在迅速發展。

圖註：ESA的光學地面站（OGS）位於火山特內裡費島上，海拔2400米。

在最近的測試中，使用新技術觀察到了40種不同的碎片物體（並且其恆星的暗度大約是用肉眼可以看到的碎片的十倍），

在中午第一次觀察到藍天襯託地球上方的碎片–這是以前不可能做到的。

「我們希望這些結果將在不久的將來顯著增加碎片觀察的時間，」奧地利科學院的麥可·斯坦多佛（Michael Steindorfer）解釋說。

「最終，這意味著我們將更好地了解殘骸的數量，從而使我們能夠更好地保護歐洲的太空基礎設施」。

此類技術的進一步開發是歐空局（ESA）太空安全計劃的核心目標，其中包括建立空間碎片雷射測距站網絡。

ESA著名的加那利群島光學地面站旁邊的一個新雷射站正在等待部署，它將作為雷射測距技術以及開發網絡概念的「試驗臺」。