Le Southwest Research Institute (SWRI) a développé et testé un système de détection et de caractérisation de micrométéoroïde et de débris orbitaux (MMOD) conçu pour les satellites et les engins spatiaux pour surveiller les impacts des débris spatiaux. Le système fournit des données critiques post-impact, garantissant une prise de conscience d'un impact même lorsque les dommages ne sont pas immédiatement apparentes.
Les débris spatiaux autour de la Terre sont un problème croissant, le résultat de satellites commerciaux explosant des tests de missiles anti-satellites et des accidents qui contribuent à un champ indésirable croissant. Selon son emplacement, les débris peuvent rester en orbite pendant des années, constituant une menace pour les vaisseaux spatiaux opérationnels.
Le système MMOD peut être monté sur un vaisseau spatial ou intégré dans sa conception. Il se compose d'un élément structurel intégré à des capteurs qui collectent des données pour l'analyse des logiciels pour identifier les détails de l'impact. Ces données peuvent fournir un aperçu de la taille et du volume des particules en orbite autour de la Terre, y compris beaucoup qui sont trop petites pour être vues à partir de la surface de la planète. Il peut également alerter les vaisseaux spatiaux ou les satellites lorsqu'ils ont été touchés.
« La plupart des vaisseaux spatiaux survivent aux impacts mineurs sans rupture de systèmes ou des opérateurs sur Terre », a déclaré le scientifique de l'Institut SWRI, le Dr Sidney Chocron, qui a dirigé le développement du système de détection et de caractérisation MMOD. « Notre appareil est conçu pour renvoyer des données sur Terre avec des informations importantes avant que tout dommage ne soit apparent, ce qui peut également influencer les futures décisions de conception. »
SWRI a utilisé son pistolet à gaz léger, qui peut reproduire le vide de l'espace et les conditions d'impact des débris d'espace, pour tirer de petits projectiles à des panneaux équipés du dispositif de détection et de caractérisation MMOD. Les résultats sont détaillés dans une étude récente dirigée par Chocron.
« Bien que tous les aspects de l'environnement de l'espace ne puissent pas être reproduits, nos tests créent des impacts réalistes de particules », a déclaré Chocron. « Cela aide à déterminer si les structures peuvent résister à ces collisions. Cela nous permet également d'évaluer l'efficacité du système de détection et de caractérisation des MMOD, qui peut détecter quand et où les impacts se produisent ainsi que la vitesse et la composition des débris impliqués. »
Ces données pourraient également aider la NASA et l'industrie à développer des vaisseaux spatiaux plus résilients. Bien qu'il n'aide pas les engins spatiaux existants à éviter directement les collisions, il pourrait jouer un rôle dans les systèmes d'alerte précoce. Si un satellite détecte une grève de débris, elle pourrait avertir les autres dans la même orbite de s'éloigner, si possible.
Maintenant que le système a été testé avec succès à grande échelle, SWRI travaille à garantir un financement pour une version prête pour le vol.
« En fin de compte, notre objectif principal est de cartographier et de caractériser le champ de débris MMOD autour de la Terre pour mieux protéger les futures missions », a déclaré ChoCron. « Notre système de détection et de caractérisation MMOD est une étape vers une meilleure compréhension et atténuer ces risques. »
L'étude est publiée dans la revue 2024 17e Symposium d'impact d'hypervelocité.
