Det börjar redan bli trångt på jordens omloppsbana. Satelliterna som kretsar kring jorden ger oss geografisk information, gör navigering möjlig och producerar kontinuerlig information om väderfenomen och om säkerheten. Satelliterna riskerar dock ständigt att krocka med rymdskrot som far omkring på omloppsbanan. Det har beräknats att det finns över 34 000 rymdskrotdelar på över 10 cm och upp till 330 miljoner rymdskrotdelar på över 1 mm. Till och med en liten skrotpartikel på 1 mm kan sätta en satellit ur funktion om den träffar satelliten. Mängden rymdskrot ökar kontinuerligt och utgör också en risk för en kedjereaktion, till följd av vilken det rymdskrot som uppstår slutligen skulle förhindra alla satelliter från att fungera.
För att kunna påverka kollisioner med rymdskrot, måste man först kunna upptäcka skrotet.
Mindre rymdskrotdelar som utgör en risk för satelliter kan för närvarande inte alls observeras från jorden. En metod tas nu fram vid Lantmäteriverkets Geodatacentral just för detta ändamål.
”Vi har gedigen erfarenhet av modellering av spridning och absorbering, och vi har redan hittills tillämpat denna erfarenhet för att mäta mark, snö, vegetation, atmosfär och meteoriter samt många andra objekt. Nu tillämpar vi denna kompetens till att mäta rymdskrot”, berättar Jouni Peltoniemi, forskningschef vid Geodatacentralen.
Rymdskrot måste mätas innan det kan påverkas
Mätningen av rymdskrot inleddes vid Geodatacentralen i projektet Olamot (orbital laser momentum transfer) som finansieras av Europeiska rymdorganisationen ESA. I projektet undersöktes styrningen av skrotdelar med hjälp av strålningstryck. Nu fortsätter arbetet i projektet COLA (Coincident Laser Sheet Particle Monitoring in Space), som leds av schweiziska CSEM och där en lasermätare till små satelliter tas fram för mätning av skrotpartiklar och små meteoroider.
”Vi utarbetar en fysikalisk modell för spridning av ljus från partiklar av rymdskrot och från små meteoroider. För detta ändamål mäts liknande objekt vid laboratoriet, till exempel delar från riktiga solpaneler som skjutits i bitar”, säger Peltoniemi.
Spindlar till hjälp vid mätning – gammalt astronomknep fungerar
Till sitt förfogande har forskarna vid Geodatacentralen den avancerade tekniken i forskningscentralen i Masala, men även kreativitet och historiekunskaper. Forskarna samlade spindlar från den närbelägna skogen till hjälp för sin forskning vid centralen. Spindlar är kända som astronomernas historiska hjälpredor sedan länge.
”Utmaningen med att mäta rymdpartiklar med en storlek på några millimetrar är att endast mäta objektet utan störande stödstrukturer, därför är det viktigt att fästa partiklarna med ett tillräckligt tunt material. Lösningen till det här hittade vi i spindelväv, som varit till hjälp vid att fästa partiklar för mätning”, beskriver Peltoniemi.
Den kreativa idéen för fästning i syfte att mäta partiklar är till nytta för forskare och bidrar till att möjliggöra framsteg inom viktig forskning.
”I forskningen utarbetar vi ett koncept för mätning som skulle göra det möjligt att ta fram nya verktyg för att observera rymdskrot och förhindra kollisioner”, konstaterar han.
EU har vaknat till risken med rymdskrot och satsar nu på forskning – Finland en av experterna
Undersökningarna i samband med projektet COLA fortsätter fram till september 2022. Efterfrågan på forskare av rymdskrot kommer att vara stor även framöver. EU har vaknat till hotet med rymdskrot och utökar starkt forskningen, observationerna och tjänsterna i samband med EUSST-program (Space surveillance and tracking; övervakning och uppföljning av rymdföremål). I Finland är det Lantmäteriverket, Helsingfors universitet och Meteorologiska institutet som är mest aktiva i att tillhandahålla expertis på toppnivå, men det finns även mycket kunnande på olika håll inom forskningen och näringslivet. Finlands specialexpertis inom rymdspektroskopi, dynamik, observation, analys, rymdväder, forskning kring planeter och meteoriter samt satellitteknik möjliggör till och med storskaligt deltagande i internationella projekt. Eftersom mängden av skrot och riskerna ökar, finns det verkligen ett behov av forskning och nya lösningar
Mer information
Jouni Peltoniemi, forskningschef, 050 465 4953
etunimi.sukunimi@maanmittauslaitos.fi