"Spacecraft Speedometer" ger hastighetsspårning i realtid för autonom satellitstyrning

Forskare från Los Alamos National Laboratory och U.S. Air Force Academy har utvecklat en liten, resurssnål pryl som kallas "Spacecraft Speedometer." Den är utformad för att spåra hur snabbt satelliter färdas runt jorden - och kanske andra planeter. Denna nya uppfinning, som för närvarande väntar på patent, använder dubbla laminerade plasmaspektrometrar för att leverera viktiga hastighetsavläsningar i realtid på rymdfarkosten.

"Rymdfarkostens hastighetsmätare har potential att ge viktiga hastighetsmätningar ombord på rymdfarkoster och i realtid", säger Carlos Maldonado, som leder projektet vid Los Alamos Space Science and Applications-grupp. "Dessa mätningar är nödvändiga för att förbättra vår förmåga att exakt förutsäga satellitpositioner för att utföra manövrer för att undvika andra aktiva satelliter och skräp."

För närvarande förlitar sig satelliternas position och hastighet vanligtvis på antingen markbaserad radar eller inbyggda GPS-mottagare. Båda dessa metoder har dock sina begränsningar. Markstationer kan bara hålla koll på satelliterna när de passerar ovanför oss - kanske en gång varannan timme eller till och med dag. GPS kan också påverkas av solstormar, vilket är precis när du behöver exakt satellitpositionering för att hålla rymdtrafiken under kontroll.

Spacecraft Speedometer hanterar dessa begränsningar genom att tillhandahålla kontinuerliga hastighetsdata även vid GPS-fel eller otillgängliga markstationer. Enheten fungerar på samma sätt som en bil som kör genom kraftigt regn, där fler regndroppar slår mot den främre vindrutan än den bakre. Rymdfarkosten passerar genom laddade partiklar (joner och elektroner) i jordens övre atmosfär, där fler atmosfäriska joner träffar den främre sensorn (ram-mätning) än den bakre sensorn (wake-mätning).

Eftersom megakonstellationer blir allt vanligare i låg omloppsbana runt jorden innebär denna banbrytande anordning ett stort steg mot autonom rymdtrafikhantering, vilket bidrar till att säkerställa den långsiktiga hållbarheten i omloppsbanans verksamhet.