2023 年 12 月19日
- 德國雷達系統GESTRA（德國實驗空間監視和追蹤雷達）已開始驗收測試，該測試將持續數月。
- 德國太空中心（DLR）的德國太空總署作為太空態勢中心的一部分，與弗勞恩霍夫高頻物理和雷達技術研究所（FHR）的專家一起進行了這些測試。
- 平均而言，GESTRA 每小時能夠探測到 200 多個物體，其中包括數百公里外的小物體（「立方體衛星」）。
- 重點：太空旅行、安全
對德國乃至歐洲來說，太空觀測的新紀元將於 2024 年開啟：代表德國太空總署在德國航空航天中心 (DLR)< /span> 開發和建造的GESTRA（德國實驗空間監視和追蹤雷達）經過密集而成功的測試和驗證階段後，於2023 年12 月開始進行最終審查。這個全球獨一無二的太空監視系統現已開始為期數月的驗收測試。德國航太局與弗勞恩霍夫 FHR 的專家一起在德國航太中心（作為太空態勢中心的一部分）進行了這次測試。
在演示過程中，成功測試了多種雷達模式，特別是兩種不同的搜尋模式：聚光模式和追蹤模式。記錄的目擊事件可以與近地軌道物體的現有目錄資料相關聯。平均每小時偵測到 200 多個物體，其中包括數百公里外的小物體（「立方體衛星」）。除了眾多的Starlink 衛星外，軌道飛行器Oneweb-0240（高度約1200 公里）、NOAA 16-DEB（高度約825 公里）、Sentinel 6（高度約1300 公里）和小型衛星Planetum（尺寸10 公分；高度約1000公里） 500公里）及CUTE1.7（20x20x10公分；高度約600公里）。這意味著 GESTRA 即使沒有滿載運轉也能滿足要求。
靈活性與數位技術的結合使 GESTRA 獨一無二
複雜的雷達系統包括一個發射天線和一個接收天線，每個天線都配備了 256 個單獨的元件，其雷達波可以進行相位控制（所謂的「相控陣」）。發射天線的每個元件都由一個極其強大的放大器控制，使得約四公尺大的發射天線具有巨大的整體性能。接收天線的元件單獨以數位方式讀出，並且可以使用特殊的處理器單元即時組合。這樣，兩個天線就會在幾毫秒內改變它們的觀看方向。
此外，也可以使用旋轉支架對天線進行機械對準。每個單獨的天線元件的單獨水冷卻也有助於實現特別高的雷達性能。這進一步提高了系統的靈敏度。這意味著GESTRA在觀測空間碎片時不僅非常動態，而且極為敏感。發射器和接收器安裝在兩個獨立的容器中，可以在不同地點靈活使用。移動性、數位技術和性能的結合使 GESTRA 獨一無二。該系統位於科布倫茨附近的 Schmidtenhöhe。
最先進的雷達技術可提高太空安全
借助 GESTRA，該部門的空間態勢中心將於 2024 年使用世界上最現代化的空間觀測雷達系統之一。位於德姆的德國太空態勢中心的主要任務是創建和評估太空態勢報告，並保護國家太空系統免受太空碎片碰撞。 GESTRA 投入運作後，德國太空總署 DLR 的員工將從太空態勢中心控制系統。在這裡，所有測量數據匯集在一起，以確定檢測到的物體的路徑。這些數據也應該提供給德國各地的研究機構。
GESTRA 的潛力也在歐洲層面的「EUSST」（歐盟空間監視和追蹤）計畫中得到利用。將感測器整合到 EUSST 的措施將於 2024 年初開始，並於今年上半年完成。在近地軌道上，GESTRA不僅能夠探測太空碎片，還能探測來自其他國家的進攻性小衛星並追蹤其軌道。 GESTRA完全滿足民用和軍用太空監視的要求，因此作為典型的太空監視雷達，是高性能、國際聯網的太空安全架構不可或缺的組成部分。
太空碎片對太空旅行構成威脅
數千顆衛星在地球附近的太空中運作。然而，該地區還存在數萬塊太空碎片：總共有超過10,000噸的物質。其中大多數位於高度不超過 2000 公里的低軌道，即所謂的「低地球軌道」(LEO)。因此，很可能與太空中使用過的基礎設施發生碰撞。 國際太空站國際太空站在其高度約400公里的軌道上也受到影響。
為了盡可能避免碰撞，需要連續可靠的空間態勢數據，這些數據可以由 GESTRA 等雷達系統提供。 GESTRA 由位於瓦赫特貝格的弗勞恩霍夫高頻物理和雷達技術研究所 (FHR) 開發。融資由德國航太局 DLR 提供，資金來自聯邦經濟事務和氣候保護部 (BMWK)。未來，該雷達系統將由位於 Uedem 的部門空間態勢中心運營，該中心由 BMWK 和聯邦國防部 (BMVg) 資助.
[照片]
(A) GESTRA 搜尋模式
來自 GESTRA 功能演示的選定測量結果。左：在搜尋模式下，每小時偵測到 200 多個物體。右：在追蹤模式下，可以沿著物件的路徑專門追蹤物件。
(B) 從科布倫茨附近 Schmidtenhöhe 的 GESTRA 鳥瞰圖
科布倫茨附近 Schmidtenhöhe 上的 GESTRA 鳥瞰圖，其中包括接收站（左）和發射站（右）。
(C) GESTRA 相控天線正面
GESTRA 相控天線的正面，具有 256 個主動元件和整合式冷卻裝置。
(D) GESTRA相控天線背面
GESTRA 相控天線背面有 77 個插槽，帶有發射器和接收器模組。