Учените превръщат сензорите за земетресения в уреди за проследяване на космически отпадъци

Същите инструменти, които са създадени за регистриране на земетресения скоро могат да помогнат за проследяване на космически кораби, които се връщат обратно в земната атмосфера с хиперзвукова скорост. В проучване, публикувано в авторитетното списание Science изследователите демонстрират, че сеизмичните мрежи, които обикновено се използват за засичане на трусове и движения на земята могат да улавят и вибрациите от звуковия бум, генериран от навлизащите космически отпадъци.

Подходът представлява изобретателен кръстопът между планетарната сеизмология и космическия мониторинг в момент, когато презаселването на орбитите бързо се увеличава.

Методът използва акустичните ударни вълни, които се получават, когато завръщащият се обект се движи със скорост, по-голяма от тази на звука. Когато тези звукови вълни ударят в земята, те генерират нискочестотни вибрации, които могат да бъдат засечени от сеизмометрите. Като сравняват времето на сигналите от различни сензори, учените могат да оценят траекторията на отломките в небето, скоростта им и дори дали са се раздробили преди удара.

„Това е бърза криминалистика на повторното навлизане в атмосферата.“

казва Константинос Чараламбоус, планетарен сеизмолог в Имперския колеж в Лондон, който е съавтор на изследването заедно с Бенджамин Фернандо от университета „Джон Хопкинс“

Двойката анализира данни от повече от 100 наземни сензора в американския Югозапад, за да реконструира повторното навлизане на отломки от китайския космически кораб „Shenzhou-15“ през април 2024 година. Ударната вълна обхваща десетки милиони жители от Южна Калифорния до Лас Вегас, като оставя забележим сеизмичен отпечатък в целия регион.

Традиционните системи за проследяване разчитат на радари и оптични телескопи за наблюдение на обекти в орбита. Тези системи обаче губят представа за отломките, когато те започнат да изгарят в горните слоеве на атмосферата, което усложнява прогнозите за повторното им навлизане в атмосферата.

Дори при усъвършенствано моделиране несигурността може да се разпростре на хиляди километри. За разлика от тях сеизмичните следи осигуряват последващ отпечатък, който може да потвърди крайната траектория на обекта от отломки и да помогне за идентифицирането на потенциални зони на радиоактивно замърсяване.

Фернандо обясни, че новият метод не може да служи като система за предупреждение. Падащият космически апарат винаги се движи по-бързо от звука, който генерира.

„Този обект винаги ще изпреварва собствения си звуков бум, което означава, че ще го видите и ще ви удари, преди да го чуете.“

каза той пред The Wall Street Journal

След като събитието се случи обаче, техниката може да насочи екипите за реагиране към потенциални зони за кацане и да помогне да се определи дали оцелелите фрагменти представляват химически или радиологичен риск.

Отломки от излезли от употреба спътници или изхвърлени ракетни степени обикновено се разпадат при влизане в атмосферата, но понякога някои фрагменти оцеляват. Тези остатъци могат да съдържат опасни материали, включително запалими горива и токсични метали. Проследяването на тяхното падане става все по-наложително с нарастването на орбиталния трафик. През последното десетилетие броят на спътниците и космическите кораби, които се връщат от орбита нарасна драстично, което засили предизвикателството за прогнозиране и локализиране на въздействието на отломки.