Dua satelit yang mati hampir bertabrakan pada 29 Januari, dan panggilan dekat mereka (benda-benda tersebut saling merindukan sekitar 154 kaki, atau 47 meter) memperbarui perhatian untuk masalah yang berkembang jauh di atas Bumi: awan sampah antariksa.
Jutaan benda membentuk tempat rongsokan yang mengorbit ini, tempat pecahan-pecahan yang melesat dapat mencapai kecepatan hampir 18.000 mph (19.000 km / jam), sekitar tujuh kali lebih cepat daripada kecepatan peluru, menurut NASA. Sekitar 500.000 potongan puing setidaknya berukuran marmer, dan sekitar 20.000 benda berukuran bola lunak atau lebih besar, NASA melaporkan pada 2013.
Menambah kekacauan adalah proliferasi satelit mini yang disebut kubis. Kubus 4 inci (10 sentimeter) ini memiliki berat hanya 3 pon. (1,4 kilogram) dan biaya peluncuran mulai dari $ 40.000; Perusahaan swasta menugaskan mereka ribuan untuk mengumpulkan data dan menyediakan layanan internet dan radio, menurut Laboratorium Nasional Los Alamos.
Dengan penumpukan kemacetan luar angkasa ini, insinyur ruang angkasa berlomba untuk mengembangkan teknologi dan sistem yang dapat mencegah tabrakan untuk melindungi satelit yang bekerja, misi ruang angkasa di masa depan, dan orang-orang dan properti di tanah, kata para pakar Los Alamos kepada Live Science.
Sekitar 5.000 satelit membawa muatan ke orbit di sekitar planet kita, tetapi hanya sekitar 2.000 yang aktif dan berkomunikasi dengan Bumi, kata David Palmer, seorang ilmuwan ruang angkasa Los Alamos dan penginderaan jauh.
"Saat ini, ketika sesuatu diluncurkan - dan peluncuran dapat melepaskan 100 satelit atau lebih - para operator dan pengawas ruang angkasa harus melacak setiap bagian dari perangkat keras ruang angkasa yang dilepaskan oleh roket dan menentukan secara individual bagian mana yang mana," katanya kepada Sains Langsung
Palmer adalah penyelidik utama untuk proyek yang mengembangkan sejenis plat elektronik untuk satelit. Ini akan memungkinkan pengorbit untuk menyiarkan pemilik dan posisi mereka selama mereka berada di luar angkasa, bahkan setelah satelit berhenti berfungsi.
Berdaya sendiri dan laser berdenyut
Plat yang disebut adalah tentang ukuran ubin Scrabble, cukup kecil untuk dibawa bahkan oleh kubus kecil. Dijuluki pengidentifikasi optik sumber daya sangat rendah, atau ELROI, itu menghasilkan kode pengidentifikasi unik - nomor lisensi satelit - dengan laser yang berkedip 1.000 kali per detik. Pola yang dibuat oleh blink diterjemahkan ke dalam kode serial yang dapat dibaca oleh teleskop di darat, yang mengidentifikasi pemilik dan koordinat satelit.
Karena ELROI ditenagai oleh sel surya sendiri, ia dapat terus "berbicara" ke Bumi setelah berakhirnya masa hidup satelit. Dan karena ELROI kecil dan ringan dan tidak memerlukan daya eksternal, ELROI dapat dengan mudah dipasang pada perangkat keras ruang yang tidak memiliki pemancar radio, seperti roket yang meluncurkan satelit ke ruang angkasa dan berakhir sebagai sampah yang mengambang bebas.
Dengan menyediakan data yang dapat dilacak untuk objek individual dalam awan puing ruang yang semakin meningkat, ELROI dapat memainkan peran penting dalam menghentikan tabrakan. Ia bahkan dapat memonitor transmisi radio di satelit yang berfungsi dan memperingatkan operator ketika komunikasi terganggu, kata Palmer.
"Selain fungsi identifikasi, itu juga dapat digunakan sebagai fungsi diagnostik bandwidth rendah. Sehingga juga akan membantu mengurangi jumlah satelit yang rusak di ruang angkasa," tambahnya. "Teknologi plat nomor hanya bagian dari solusi - tetapi itu bagian yang penting."
Ilmu roket
Ketika roket meluncurkan satelit ke orbit, mereka biasanya membakar semua bahan bakarnya sekaligus. Namun, mengisi roket dengan jenis bahan bakar yang dapat dinyalakan berulang kali dapat memberikan operator darat opsi lain untuk menjaga satelit aman dari tabrakan ruang angkasa, kata insinyur riset Los Alamos, Nick Dallmann kepada Live Science.
"Apa yang telah kami kerjakan di sini di Los Alamos adalah membuat roket yang solid di mana Anda dapat memulainya, menghentikannya dan kemudian memulai kembali," kata Dallmann, seorang pemimpin proyek untuk pengembangan metode novel ini. Mampu menyalakan kembali bahan bakar roket bahkan setelah satelit mencapai orbit dapat memungkinkan ruang perangkat keras untuk mengubah arah untuk menghindari potensi tabrakan, jelasnya.
"Kami telah mendewasakan konsep di mana roket kami adalah muatan yang terintegrasi ke dalam satelit," kata Dallmann. "Berpotensi, bertahun-tahun setelah satelit terpisah dari tahap atas kendaraan peluncuran, muatan kita mungkin diminta untuk melakukan manuver penghindaran puing-puing orbital darurat."
Sejak 1960-an, para ilmuwan telah mengetahui bahwa dengan cepat mendekompresi ruang bakar dalam roket berbahan bakar padat dapat memadamkan luka bakar setelah penyalaan. Bagi Dallmann dan rekan-rekannya, tantangannya adalah menciptakan sistem pengapian yang dapat digunakan kembali yang dikombinasikan dengan mekanisme untuk dengan cepat mendekompresi ruang bahan bakar.
Tantangan lain adalah bagaimana menyalakan kembali bahan bakar, karena penyala biasanya dihancurkan oleh pembakaran pertama. Untuk mengatasi itu, para ilmuwan memutuskan untuk tidak menggunakan penyala piroteknik konvensional. Sebaliknya, mereka bereksperimen dengan memisahkan air menjadi hidrogen dan oksigen di dalam ruang bakar dan kemudian menyalakannya menggunakan elektroda untuk menghasilkan percikan api. Kemudian, para peneliti memadamkan luka bakar melalui dekompresi.
"Kami telah mampu mengembangkan ini ke titik di mana kami dapat melakukan beberapa luka bakar secara berurutan dalam roket kecil," kata Dallmann. Langkah selanjutnya akan mencakup pengujian di orbit, "di mana kami akan melakukan beberapa luka bakar di atas cubesat," kata Dallmann.
