Cirka 100 ton meteoroider bombarderar jordens atmosfär varje dag. Men innan någon går utanför rymdfärjan eller den internationella rymdstationen, kontrollerar NASA med data från kanadensiska Meteor Orbit Radar för att avgöra om det är säkert.
Med hjälp av en serie "smarta kameror", ett one-of-a-kind trippelfrekvensradarsystem och datormodellering, tillhandahåller CMOR realtidsdata, spårar ett representativt urval av meteoroider runt och närmar sig jorden, som reser med hypervelocity hastigheter i genomsnitt 10 km / s (22 000 mph).
Systemet är baserat på baserat vid University of Western Ontario.
"När den är i omloppsbana är den största faran som rymdfärjan utgör påverkan från orbital skräp och meteoroider," sade Peter Brown, västerländsk fysik- och astronomiprofessor. Genom att veta när meteoroidaktiviteten är hög, kan NASA göra operativa förändringar som att skydda utsatta områden i skytteln eller skjuta upp rymdvandringar så att astronauter förblir skyddade.
Brown berättade för Space Magazine att de meteoroider som spåras av systemet är från 0,1 mm och större, och det upptäcker joniseringsspåren som lämnas av dessa meteoroider och inte de fasta partiklarna själva.
CMOR registrerar cirka 2500 meteoroidbanor per dag med hjälp av en multifrekvens HF / VHF-radar. Radaren producerar data om räckvidd, ankomstvinkel och hastighet / bana i vissa fall. I drift sedan 1999 har systemet uppmätt 4 miljoner individuella banor från och med 2009.
NASA fattar dagliga beslut baserat på data från detta system. Radiovågorna studsas av radionernas joniseringsspår av meteorer, vilket gör att systemet kan tillhandahålla de data som är nödvändiga för att förstå meteorisk aktivitet på en given dag. "Från denna information kan vi ta reda på hur många meteoroider som träffar atmosfären, såväl som riktningen de kommer från och deras hastighet," sade Brown.
NASA säger att den största utmaningen är partiklar av medelstor storlek (föremål med en diameter mellan 1 cm och 10 cm), på grund av hur svåra de är att spåra, och de är tillräckligt stora för att orsaka katastrofala skador på rymdskepp och satelliter. Små partiklar mindre än 1 cm utgör mindre av ett katastrofalt hot, men de orsakar ytskador och mikroskopiska hål på rymdskepp och satelliter.
Men radarinformationen från det kanadensiska systemet kan också kombineras med optisk data för att ge bredare information om rymdmiljön och producera modeller som är användbara under konstruktionen av satelliter. Forskare kan bättre skydda eller skydda satelliterna för att minimera effekten av meteoroidpåverkan innan de skickas ut i rymden.
ISS är det svårast skyddade rymdskepp som någonsin har flögit och använder "multishock" -skärmning, som använder flera lager av lätt keramiskt tyg för att fungera som "stötfångare", vilket chockar en projektil till så höga energinivåer att den smälter eller förångas och absorberar skräp innan det kan tränga in i ett rymdskepps väggar. Denna avskärmning skyddar kritiska komponenter såsom bebodliga fack och högtryckstankar från det nominella hotet för partiklar ungefär 1 cm i diameter. ISS har också förmågan att manövrera för att undvika större spårade objekt.
Det ursprungliga radarsystemet utvecklades för att mäta vindar i jordens övre atmosfär och har sedan dess modifierats av Brown och hans medforskare för att vara optimerade för de typer av astronomiska mätningar som för närvarande används av NASA.
När radaren upptäcker meteorer analyserar programvaran data, sammanfattar den och skickar den till NASA elektroniskt. Browns roll är att hålla processen igång och fortsätta att utveckla de tekniker som används för att få informationen över tid.
Western har samarbetat med NASA i 15 år och varit involverat i sitt Meteor Environment Office (MEO) sedan det skapades 2004. MEO: s roll är främst att utvärdera risken. "Alla vet att stenar flyger genom rymden," säger MEO: s chef Bill Cooke. "Vårt jobb är att hjälpa NASA-program, som rymdstationen, ta reda på risken för deras utrustning, utbilda dem om miljön och ge dem modeller för att utvärdera riskerna för rymdskepp och astronauter."
Källa: University of Western Ontario, NASA
