Как это работает?
Джон Сандаски предлагает использовать большие зеркала — гелиостаты, которые обычно превращают солнечную энергию в электричество — для поиска астероидов ночью.
«Поля гелиостатов не используются ночью. Они просто стоят без дела. У страны есть возможность дать им работу ночью за относительно низкую стоимость — для поиска околоземных объектов», — говорит Сандаски. «Если бы мы знали заранее, что приближается астероид и где он может упасть, у нас было бы больше шансов подготовиться и уменьшить потенциальный ущерб».
Существующие методы
Большинство усилий по планетарной обороне используют телескопы для получения изображений звёзд. На этих изображениях с помощью вычислительных методов идентифицируют полосы — астероиды. Этот процесс точен, но занимает много времени, а строительство новых обсерваторий — дорогое удовольствие.
Эксперимент Сандаски
В рамках проекта «Laboratory Directed Research and Development» Сандаски провёл летние ночи на Национальном солнечном тепловом испытательном полигоне. Он использовал один из 212 гелиостатов для своего эксперимента.
«Солнечные башни собирают миллион ватт солнечного света, — говорит Сандаски. — Ночью мы хотим собрать фемтоватт, то есть миллионную долю миллиардной доли ватта солнечного света, который отражается от астероидов».
Проще говоря, Сандаски считает, что гелиостаты могут измерять скорость, с которой астероиды проходят мимо звёзд, а не использовать обычные методы визуализации.
«Я пытаюсь обнаружить астероид по его скорости относительно звёзд», — говорит Сандаски.
Для эксперимента гелиостат не оснащался новым оборудованием. Сандаски использовал существующее программное обеспечение, чтобы изменить направление гелиостата относительно звёзд.
«Мы постепенно меняли направление, в котором был направлен гелиостат, чтобы он перемещался взад и вперёд примерно раз в минуту», — говорит Сандаски.
С наступлением сумерек Сандаски сидел на солнечной башне, на высоте 200 футов над землёй, и использовал стандартные оптические инструменты для обнаружения света, который гелиостат концентрировал на солнечной башне.
«Вы тратите много времени на ожидание. Между точками сбора данных было около 20 минут. Я собирал данные до рассвета», — говорит Сандаски. «Мы не ставили перед собой цель найти астероиды. Мы продемонстрировали, что гелиостат можно перемещать взад и вперёд и что он может видеть звёзды».
Перспективы
Сандаски считает, что это технология ранней стадии. Помимо того, что этот метод более экономичен, чем строительство новых обсерваторий, он может иметь и другие преимущества.
«Это может помочь Космическим силам США в их работе по поиску космических кораблей, особенно в окололунном пространстве. Орбиты вблизи Луны бывает трудно отслеживать с земли», — говорит он.
Сандаски представил свои выводы на конференции Международного общества оптики и фотоники, и статья была опубликована в сборнике «Нестандартные методы визуализации, зондирования и адаптивной оптики 2024». На данном этапе, по его словам, важна обратная связь.
«Мы хотим услышать от наших коллег в области оптики и сообщества охотников за астероидами, — говорит Сандаски. — Получение обратной связи от коллег даёт возможность понять, какие существуют опасения по поводу того, как будет работать эта технология».
Следующий шаг может включать использование гелиостата для поиска известной планеты, что поможет выявить ограничения технологии.
«Мы ищем возможности масштабировать работу с одного гелиостата до многих и попытаться продемонстрировать, что мы можем помочь в поиске околоземных объектов, — говорит Сандаски. — Мы также хотим продемонстрировать, что можем масштабировать технологию для обнаружения даже более мелких астероидов».
Предоставлено Sandia National Laboratories.