Учёные впервые превратили радиотелескопы в космический радар способный обнаруживать спутники и опасный мусор

Учёные впервые в мире в режиме реального времени продемонстрировали технологию, которая позволяет использовать чувствительные радиотелескопы для значительного улучшения обнаружения, отслеживания и идентификации спутников и космического мусора на орбите. Международная исследовательская группа под руководством Бирмингемского университета показала, как существующую научную и коммерческую инфраструктуру можно переоборудовать в независимые радиолокационные приёмники для многократного повышения эффективности современных систем космического наблюдения.

Традиционные радиолокационные системы способны отслеживать объекты на низкой околоземной орбите, однако обнаружение спутников и космического мусора на геостационарной орбите, находящейся примерно в 37 000 километров от Земли, требует чрезвычайно мощных передатчиков. На этой орбите находятся многие важнейшие космические аппараты мира, включая военные, государственные и коммерческие спутники связи, навигационные системы и метеорологические спутники.

Для защиты этих дорогостоящих и критически важных систем необходимо иметь чёткую и непрерывную картину происходящего в космосе. Это означает возможность обнаруживать, отслеживать и идентифицировать все объекты, находящиеся поблизости, независимо от того, являются ли они действующими спутниками, неработающими космическими аппаратами или другими объектами, чтобы операторы могли быстро принимать решения и реагировать на потенциальные угрозы.

Проект Long Baseline Multistatic Radar, или LBMR, финансируемый Космическим агентством Великобритании, показал, что интеграция радиотелескопов в существующие радиолокационные системы способна более чем в десять раз повысить их чувствительность. Это позволяет обнаруживать более мелкие объекты на значительно больших расстояниях.

«Успешная демонстрация LBMR является важным шагом на пути к практическому использованию этой технологии для наблюдения за спутниками и космическим мусором вокруг нашей планеты», — заявил профессор Марко Марторелла из Бирмингемского университета.

По его словам, проект также создаёт уникальную платформу для развития радиолокационных технологий, проверки новых концепций дистанционного зондирования и подготовки следующего поколения специалистов по радиочастотным системам и радарам. Подготовка и сохранение таких кадров имеют ключевое значение для создания возможностей, необходимых для обнаружения, отслеживания и идентификации космических объектов, что поможет защитить критически важную космическую инфраструктуру и обеспечить безопасное и устойчивое использование космоса в будущем.

Исследовательское партнёрство объединило специалистов Бирмингемского и Манчестерского университетов, станции дальней космической связи Goonhilly Earth Station, Лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института и австралийского национального научного агентства CSIRO. Возможности системы были продемонстрированы в режиме реального времени на объекте Европейского космического агентства ECSAT в Харвелле, графство Оксфордшир.

Во время демонстрации представители правительства, оборонной промышленности и коммерческих компаний наблюдали, как радиолокационные обнаружения и измерения обрабатывались в реальном времени. Для эксперимента использовалась крупная научная инфраструктура Великобритании, включая 76-метровый радиотелескоп Ловелла в обсерватории Джодрелл-Бэнк, британскую сеть радиотелескопов e-MERLIN и 30-метровую антенну спутниковой связи Goonhilly Earth Station.

Эксперимент продемонстрировал, что научные и коммерческие объекты, изначально созданные для других задач, могут быть переориентированы на решение новых проблем, связанных с национальной безопасностью и устойчивостью космической деятельности. Такой подход позволяет создавать новые возможности без строительства полностью специализированной инфраструктуры с нуля.

По словам Криса Блаунта из Космического агентства Великобритании, проект LBMR стал примером инновационного международного сотрудничества и показал, как объединение уже существующих возможностей способно значительно увеличить общий потенциал системы. По его словам, команда проекта смогла решить сложную задачу мониторинга объектов на геостационарной орбите в режиме реального времени и по запросу, используя существующие британские научные объекты мирового класса.

Он отметил, что такая система была создана без масштабных затрат времени, инвестиций и усилий, которые потребовались бы для строительства отдельного специализированного комплекса, а её возможности могут даже превосходить потенциал подобного объекта. Разработчики считают, что это важный шаг к созданию системы, которая позволит Великобритании и её международным партнёрам лучше противостоять угрозам в перегруженном и потенциально конфликтном космическом пространстве.

Проект объединил партнёров из Великобритании, США и Австралии для решения ключевых технических задач, связанных с синхронизацией распределённых датчиков и обработкой данных в реальном времени. По словам Джейсона Гишето, председателя научно-технического комитета НАТО по технологиям сенсорных систем, успешная демонстрация LBMR показала возможности международного сотрудничества и перехода от фундаментальных научных исследований к практической технологии.

Профессор Гэвен Смит из Манчестерского университета, ранее занимавший должность технического директора британского Центра правительственной связи GCHQ, отметил, что проект является убедительным примером того, как исследовательские объекты и научные компетенции могут использоваться для защиты важных космических активов Великобритании от природных и потенциально враждебных угроз.

По его словам, необходимость в подобных возможностях становится всё более срочной, а использование радиотелескопов показывает, насколько мощные системы можно быстро и относительно экономично создать в Великобритании за счёт уже существующей научной базы.