1月29日に2基の機能しなくなった衛星が衝突し、それらの接近呼び出し（オブジェクトが推定154フィート（47メートル）でお互いを失った）は、地球のはるか上に広がる問題、宇宙ゴミの雲に対する注意を新たにしました。
NASAによれば、何百万もの物体がこの周回するジャンクヤードを構成しています。そこでは、破片が18,000マイル（19,000 km / h）近くの速度に達し、弾丸の速度の約7倍の速さになります。 NASAは2013年に、約500,000個の破片が少なくとも大理石のサイズであり、約20,000個のオブジェクトがソフトボール以上のサイズであると報告しました。
混乱を増すのは、cubesatと呼ばれる小型衛星の急増です。これらの4インチの長さ（10センチメートル）のキューブの重量はわずか3ポンドです。 （1.4キログラム）、打ち上げ費用は4万ドルから。ロスアラモス国立研究所によると、民間企業は数千人にデータ収集とインターネットおよびラジオサービスの提供を委託しています。
ロスアラモスの専門家は、宇宙の混雑がこのように高まるにつれ、航空機や将来の宇宙ミッション、地上の人や財産を保護するために、墜落を防ぐことができる技術やシステムを開発するために競争を繰り広げています。
ロスアラモスの宇宙とリモートセンシングの科学者であるデビッドパーマー氏は、およそ5,000の衛星がペイロードを地球の軌道に運びますが、アクティブで地球と通信しているのは約2,000だけです。
「現在、何かが打ち上げられるとき-そして打ち上げが100以上の衛星を放出できるとき-オペレーターと宇宙監視の人々は、ロケットによって放出されるすべての宇宙ハードウェアを追跡し、どれがどれであるかを個別に決定しなければなりません」と彼は言った。ライブサイエンス
パーマーは、衛星用の電子ナンバープレートのタイプを開発するプロジェクトの主任研究者です。これにより、衛星が機能しなくなった後でも、オービターは、宇宙空間にいる限り、所有者と位置をブロードキャストできます。
セルフパワーとレーザーパルス
いわゆるナンバープレートは、スクラブルタイルとほぼ同じサイズで、小さな立方体でも運ぶことができるほど小さくなっています。非常にリソースの少ない光識別子、またはELROIと呼ばれ、1秒あたり1,000回点滅するレーザーで一意の識別コード（衛星ライセンス番号）を生成します。まばたきによって作成されたパターンは、地上の望遠鏡で読み取ることができるシリアルコードに変換され、衛星の所有者と座標を識別します。
ELROIは独自の太陽電池を搭載しているため、衛星の寿命が尽きた後も地球と「対話」し続けることができます。また、ELROIは小型軽量で外部電源を必要としないため、衛星を宇宙に打ち上げて浮遊浮遊物として巻き上げるロケットなど、無線送信機を持たない宇宙用ハードウェアに簡単に取り付けることができます。
増加し続けるスペースデブリのクラウド内の個々のオブジェクトの追跡可能なデータを提供することにより、ELROIは衝突を回避する上で重要な役割を果たす可能性があります。パーマー氏によると、稼働中の衛星の無線通信を監視し、通信が途絶えた場合にオペレーターに警告することもできるという。
「その識別機能に加えて、それは低帯域幅診断機能としても使用することができます。そのため、宇宙で壊れた衛星の量を減らすのにも役立ちます」と彼は付け加えました。 「ナンバープレートテクノロジーはソリューションの一部に過ぎませんが、それは重要な部分です。」
ロケット科学
ロケットが衛星を軌道に打ち上げると、通常、すべての燃料が一度に燃え尽きます。しかし、ロケットを繰り返し再点火できる種類の燃料で満たすことは、衛星を宇宙船の衝突から安全に保つためのさらに別の選択肢を地上のオペレーターに与える可能性があるとロスアラモスの研究エンジニア、ニック・ダルマンはライブサイエンスに語った。
「ここロスアラモスで私たちが取り組んでいるのは、ロケットを始動し、停止してから再始動できる強固なロケットを作ることです」と、この新しい方法の開発のプロジェクトリーダーであるダルマン氏は語った。衛星が軌道に乗った後でもロケットの燃料を再点火できることで、潜在的な衝突を回避するために宇宙ハードウェアが進路を変えることが可能になると彼は説明した。
「私たちは、ロケットが衛星に組み込まれるペイロードであるという概念を成熟させてきました」と、ダルマン氏は語った。 「衛星が打ち上げロケットの上段から離れてから数年後に、緊急の軌道デブリ回避操作を実行するようにペイロードが要求される可能性があります。」
1960年代以来、科学者たちは、固体燃料ロケットの燃焼室を急速に減圧することで、点火後の燃焼を消滅させることができることを知っています。ダルマンと彼の同僚にとっての課題は、燃料チャンバーを急速に減圧するメカニズムと組み合わせた再利用可能な点火システムを作成することでした。
イグナイターは通常最初の燃焼で破壊されるため、別の課題は燃料を再点火する方法でした。それを解決するために、科学者たちは従来の火工品点火器を使用しないことに決めました。代わりに、彼らは燃焼室内で水を水素と酸素に分離する実験を行い、次に電極を使用して点火して火花を発生させました。その後、研究者たちは減圧によって火傷を消した。
「これを開発して、小型ロケットで複数の燃焼を連続して実行できるようにした」とダルマン氏は語った。次のステップには、軌道上でのテストが含まれる予定です。
