Pod ciemnym, ze gwiazdą nieba naukowcy z Sandia National Laboratories w Nowym Meksyku rozmieszczają niekonwencjonalne narzędzie do obrony planetarnej: heliostaty.
„Heliostat jest bardzo dużym – kilka metrów na krawędzi – zmotoryzowane lustro, które koncentruje światło słoneczne na wieży, jak gigantyczne szkło powiększające” – powiedział Space.com, naukowiec z Sandia, John Sandusky. “Jak Słońce Porusza się po niebie, heliostat zmienia orientację, aby utrzymać odbicie Słońca.
“Podczas [the day]Światło słoneczne skoncentrowane przez wiele heliostatów gotuje wodę lub topi sól do zasilania generatorów elektrycznych, „kontynuował.” Generatorzy wspólnie wytwarzają setki megawatów elektryczności dla siatka mocy. “
Ale, jak zauważył, heliostaty nie mają pracy w nocy. Po zachodzie słońca te rozległe pola luster pozostają bezczynne, pokrywając akry ziemi, ale nie służą żadnemu celowi. „Po prostu siedzą tam nieużywana” – powiedział Sandusky w poprzednim oświadczenie.
Proponuje ich przeznaczenie, aby pomóc w znalezieniu asteroidy, które mogą zagrozić Ziemi. „Heliostaty działają równie dobrze w ciemności” – wyjaśnił Space.com – „koncentrując światło gwiazd w nocy w taki sam sposób, jak koncentrują światło słoneczne w ciągu dnia. Podczas gdy słoneczne wrzenia wrzenia dla siatki elektrycznej, światło gwiazdy generuje zwykłą strukturę energii elektrycznej na dużych fotodoodach, które są podobne do ogniw komórek z a Panel słoneczny. “
Sama liczba heliostatów już dostępnych w USA wywołała pomysł, aby je wykorzystać asteroida Wykrywanie w nocy. Dim obiekty – jak małe asteroidy w pobliżu Ziemi lub duże dalej – wymagają więcej światła do wykrycia. Zamiast pozwalać tym lustrze na biegu bezczynnym, planuje je wykorzystać produktywne przy użyciu minimalnych dodatkowych kosztów.
“[It’s a] Potencjalnie tania okazja, aby wykorzystać to, co już mamy – powiedział Sandusky. „Początkowo będzie to po prostu nowe narzędzie, powiększenie do istniejącego paska narzędzi astronomicznych obserwatoriów. Ale ostatecznie powinien skalować się najmniej do najmniejszych lub bardziej odległych asteroid. ”
Polowanie asteroid z heliostatami działa inaczej niż tradycyjna teleskop obrazowanie. Zamiast tworzyć zdjęcie poprzez mapowanie, w którym światło ląduje na każdym czujniku (lub pikselu), metoda Heliostat całkowicie pomija obrazowanie. Śledzi, jak szybko obiekt porusza się po niebie i przekształca ten ruch w sygnał częstotliwości – podobnie jak w przypadku wykrycia prędkości radaru.
„To jak słuchanie wiatru zamiast słyszeć wiatr” – wyjaśnił Sandusky. „Heliostaty delikatnie zamiatają się o gwiazdytrzymając stały rytm przez całą noc. Przepływ światła z gwiazd daje jeden ton. Światło z asteroidy poruszającej się wzdłuż zamiatania wytwarza nieco inny ton, ponieważ każdy zamiatanie spotyka asteroidę w nieco innej pozycji przeciwko gwiazdom.
„Różnica w tonie będzie zazwyczaj bardzo mała – mniej niż jeden Millihertz, [which is] Znacznie lepsze niż nasze uszy mogłyby odróżnić – kontynuował. „Ale dzięki ekstremalnej stabilności czasu GPS, precyzyjna elektronika rozwiązuje tę niewielką różnicę w ciągu nocy. Im szybciej asteroida, tym większa różnica tonu. ”
Sandusky spędził już letnie noce, testując swój pomysł przy użyciu jednego z 212 heliostatów w National Solar Test Test Test Sandia w Albuquerque, choć jeszcze nie próbował wykryć żadnych asteroid. Do tej pory heliostat został powoli przekierowany, aby zamiatać tam iz powrotem po nocnym niebie, śledząc gwiazdy jako pierwszy krok w eksperymencie.
„Obecna przeszkoda jest finansowana na wykazanie skalowania z jednego heliostatu do wielu i przeprogramowanie kontrolerów heliostatu, aby zmierzyć się z gwiazdami zamiast horyzontu” – powiedział. „Aby polować asteroid w skali globalnej, różne pola heliostatowe Ziemi wymagają synchronizacji ze wspólnym standardem czasu, jak GPS. Muszą być również wyposażone w fotodiody i inne niezbędne urządzenia optyczne i elektroniczne. ”
Zajmie to trochę czasu, ale Sandusky przedstawił już swoje początkowe wyniki eksperymentalne i symulacje obliczeniowe w Towarzystwie Inżynierów Photooptical Instrumentation Engineers 2024 niekonwencjonalne obrazowanie, wykrywanie i adaptacyjna konferencja optyczna w San Diego. „Ponieważ jest to niekonwencjonalny pomysł, konferencja była dobrze dopasowana” – powiedział.
„Następnym krokiem jest krytyka ze strony społeczności naukowej i technicznej, reagując na początkową publikację oraz identyfikując problemy i ograniczenia” – kontynuował. „Nowe pomysły korzystają z krytycznych informacji
Powiedział, że następny krok może obejmować użycie heliostatu do zlokalizowania znanej planety – eksperymentu, który pomógłby ujawnić możliwości i ograniczenia technologii.
