三種用於測量太空碎片的新型感測器

2025 2 26

 

  • 太空垃圾對衛星的威脅越來越大。
  • 位於烏德姆的德國太空態勢感知中心將在 2027 年之前接收新的感測器,以追蹤太空垃圾並進行高精度測量。
  • 太空態勢感知中心由德國太空總署德國航空航天中心和德國武裝部隊太空司令部共同運作。
  • 這些感測器的資金來自聯邦經濟和氣候保護部(BMWK)。
  • 重點:太空旅行、太空安全、太空垃圾

 

導航、通訊或天氣預報等衛星服務現已成為我們日常生活中不可或缺的一部分,也是商業、科學、政治和社會不可或缺的工具。然而,隨著太空利用的不斷深入,軌道衛星面臨的危險也不斷增加。自 2011 年起,德國航空航天中心 (DLR) 的德國航天局和德國武裝部隊在烏德姆聯合運營了空間態勢感知中心,該中心創建了近地空間的態勢圖,以保護德國太空基礎設施。只有精確的態勢感知才能識別情況,分析風險,避免碰撞,有助於長期、安全和永續地利用太空。

德國航太局德國航空航天中心將在 2027 年前擴大太空態勢感知中心的容量,增加三個用於對衛星和太空碎片進行雷射測距的感測器。該計畫由聯邦經濟和氣候保護部(BMWK)資助。該系統由 DiGOS Potsdam GmbH 提供。目的是透過追蹤和精確測量各個物體的距離,更好地評估近地空間的風險,例如與空間碎片的碰撞,並透過適當的措施將其降至最低。為此,德國航太局自 2011 年起在德國太空總署空間態勢感知中心建立全面的端到端系統專業知識,用於收集、編目、分析和評估太空物體的軌道資料。

長期以來,德國在記錄地球軌道人造物體的空間情況時完全依賴第三方的數據和信息,因此其自主探測和應對其衛星威脅(例如來自太空垃圾的威脅)的能力有限。未來將由太空情況中心操作的 GESTRA 雷達等系統已經使德國擁有了自己的太空監視能力,特別是低地球軌道監視能力,而這一能力也是聯邦政府的國家安全戰略和太空戰略所要求的。

目前投入使用的三個新感測器將大大擴展現有的測量軌道物體軌道的能力。它們能夠對所謂的合作物體(配備雷射反射器並位於低地球靜止軌道的衛星)進行高精度的距離測定。最近,人們還開發了更強大的雷射器,使得在沒有雷射反射器的情況下測量不合作的物體成為可能,例如仍在軌道上的火箭級、衛星和太空垃圾。例如,這可以在碰撞警告的情況下使用,以減少軌跡確定中的不確定性,從而避免不必要的規避動作。每個系統都設計為全天候全自動測量操作,並且能夠測量尺寸在 5 到 10 公分之間的合作和不合作的物體。這三個系統的全球分佈確保了最大程度地不受當地天氣條件的影響。

 

[照片]

(A) 衛星和太空碎片的雷射測距

衛星和太空碎片的雷射測距系統:圓頂(左)包含一台望遠鏡、一個雷射和一個偵測器。右邊是氣象站的控制容器。綠色雷射光束僅用於說明目的;所使用的雷射將在紅外線範圍內工作,因此肉眼無法看到。

(B) 烏德姆空間狀況中心

導航、衛星通訊、網際網路-衛星基礎設施對於當今的資訊社會來說是不可或缺的。但諸如能源供應、銀行業務和災害防護等領域如果沒有太空服務也無法正常運作。它們現在是關鍵基礎設施的一部分,必須受到保護。德國太空總署 (DLR) 和德國武裝部隊太空司令部 (Uedem) 的太空態勢感知中心共同確保了這項保護措施。

(C) Walter Pelzer   Daniel Tietze 出席 DLR TechDays 2025

博士德國航空航天中心 (DLR) 德國太空總署董事會成員兼局長 Walther Pelzer 和 DiGOS Potsdam GmbH 的 Daniel Tietze 出席 DLR TechDays 2025。

 

source: 
德國航空航太中心