Ongeveer 100 ton meteoroïden bombarderen elke dag de atmosfeer van de aarde. Maar voordat iemand de spaceshuttle of het internationale ruimtestation verlaat, controleert NASA met gegevens van de Canadian Meteor Orbit Radar om te bepalen of het veilig is.
Met behulp van een reeks 'slimme camera's', een uniek drievoudig frequentie-radarsysteem en computermodellering, levert CMOR realtime gegevens, waarbij een representatief monster van de meteoroïden rond en in de buurt van de aarde wordt gevolgd, die met hypervelocity reizen. snelheden van gemiddeld 10 km / s (22.000 mph).
Het systeem is gebaseerd op de Universiteit van West-Ontario.
"Wanneer het zich in een baan om de aarde bevindt, is het grootste gevaar voor de spaceshuttle de impact van orbitaal puin en meteoroïden", zegt Peter Brown, hoogleraar westerse natuurkunde en astronomie. Door te weten wanneer de meteoroïde activiteit hoog is, kan NASA operationele veranderingen aanbrengen, zoals het afschermen van kwetsbare gebieden van de shuttle of het uitstellen van ruimtewandelingen, zodat astronauten beschermd blijven.
Brown vertelde Space Magazine dat de meteoroïden die door het systeem worden gevolgd vanaf 0,1 mm en groter zijn, en het detecteert de ionisatiesporen die door deze meteoroïden zijn achtergelaten en niet de vaste deeltjes zelf.
CMOR registreert ongeveer 2500 meteoroïde banen per dag met behulp van een HF / VHF-radar met meerdere frequenties. De radar produceert in sommige gevallen gegevens over het bereik, de aankomsthoek en de snelheid / baan. Het systeem is in gebruik sinds 1999 en heeft vanaf 2009 4 miljoen individuele banen gemeten.
NASA neemt dagelijkse beslissingen op basis van de gegevens van dit systeem. Radiogolven worden door de radar weerkaatst tegen de ionisatiesporen van meteoren, waardoor het systeem de gegevens kan verschaffen die nodig zijn om de meteorische activiteit op een bepaalde dag te begrijpen. "Uit deze informatie kunnen we opmaken hoeveel meteoroïden de atmosfeer raken, evenals de richting waar ze vandaan komen en hun snelheid," zei Brown.
NASA zegt dat de grootste uitdaging middelgrote deeltjes zijn (objecten met een diameter tussen 1 cm en 10 cm), vanwege hoe moeilijk ze te volgen zijn, en ze zijn groot genoeg om catastrofale schade aan ruimtevaartuigen en satellieten te veroorzaken. Kleine deeltjes van minder dan 1 cm vormen minder een catastrofale bedreiging, maar ze veroorzaken wel oppervlakteschuren en microscopisch kleine gaten in ruimtevaartuigen en satellieten.
Maar de radarinformatie van het Canadese systeem kan ook worden gecombineerd met optische gegevens om bredere informatie te geven over de ruimteomgeving en modellen te produceren die nuttig zijn tijdens de constructie van satellieten. Wetenschappers zijn beter in staat om de satellieten af te schermen of te beschermen om het effect van meteoroïde-inslagen te minimaliseren voordat ze de ruimte in worden gestuurd.
Het ISS is het zwaarst afgeschermde ruimtevaartuig dat ooit is gevlogen en maakt gebruik van "multishock" -afscherming, die gebruik maakt van verschillende lagen lichtgewicht keramiek om als "bumpers" te fungeren, waardoor een projectiel wordt geschokt tot zo'n hoog energieniveau dat het smelt of verdampt en puin absorbeert voordat het de muren van een ruimtevaartuig kan binnendringen. Deze afscherming beschermt kritische componenten zoals bewoonbare compartimenten en hogedruktanks tegen de nominale dreiging van deeltjes met een diameter van ongeveer 1 cm. Het ISS kan ook manoeuvreren om grotere rupsbanden te vermijden.
Het originele radarsysteem is ontwikkeld voor het meten van winden in de bovenste atmosfeer van de aarde en is sindsdien door Brown en zijn collega-onderzoekers aangepast om te worden geoptimaliseerd voor de soorten astronomische metingen die momenteel door NASA worden gebruikt.
Wanneer de radar meteoren detecteert, analyseert de software de gegevens, vat ze samen en stuurt ze elektronisch naar NASA. Brown's rol is om het proces draaiend te houden en door te gaan met het ontwikkelen van de technieken die worden gebruikt om de informatie in de loop van de tijd te verkrijgen.
Western werkt al 15 jaar samen met NASA en is sinds de oprichting in 2004 betrokken bij het Meteor Environment Office (MEO). De rol van de MEO is voornamelijk het evalueren van risico's. 'Iedereen weet dat rotsen door de ruimte vliegen', zegt MEO-hoofd Bill Cooke. "Het is onze taak om NASA-programma's, zoals het ruimtestation, te helpen het risico voor hun apparatuur te achterhalen, hen voor te lichten over het milieu en hen modellen te geven om de risico's voor ruimtevaartuigen en astronauten te evalueren."
Bron: University of Western Ontario, NASA
