Zakończył się przetarg na zakup nowego impulsowego nanosekundowego lasera neodymowego typu YAG, który wzmocni możliwości obserwacyjne Stacji Laserowej Obserwatorium Astrogeodynamicznego Centrum Badań Kosmicznych PAN w Borówcu pod Poznaniem. Nowy, potężny laser, zostanie zainstalowany jeszcze w tym roku. Jego pierwszym zadaniem będzie badanie trajektorii 300 wytypowanych śmieci kosmicznych.
Dzięki opiewającemu na 2,3 miliony złotych wsparciu przyznanemu Centrum Badań Kosmicznych PAN przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, w Stacji Laserowej CBK PAN w Borówcu pod Poznaniem, zostanie zainstalowany nowoczesny impulsowy laser dużej mocy. Przetarg na dostarczenie instrumentu wygrała polska firma Eurotek International sp. z o.o. z siedzibą w Warszawie.
– Dzięki dotacji z Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego mogliśmy kupić impulsowy, nanosekundowy lasera typu Nd:YAG (czyt. neodymowy typu jag) dużej mocy i osprzęt do niego, a także zintegrowany z nim systemem dalmierza optyczno-laserowego. To ostatnie urządzenie powstaje bezpośrednio w naszej Stacji Laserowej, będącej częścią Obserwatorium Astrogeodynamicznego CBK PAN w Borówcu pod Poznaniem – wyjaśnia dr Paweł Lejba, kierownik obserwatorium.
Dodaje, że osprzęt w tym projekcie dotyczy systemu detekcji, który pozwala odbierać fotony wysłane przez laser w kierunku znajdujących się na orbicie ziemskiej obiektów. Gdy wiązka dotrze do śledzonego obiektu, odbije się od niego i wróci do dalmierza, co pozwoli na wyjątkowo precyzyjne określenie wysokości względem Ziemi, na jakiej porusza się śledzony obiekt i jego prędkości.
– W tym wypadku śledzonymi obiektami będą przede wszystkim śmieci kosmiczne z rejonu niskiej orbity okołoziemskiej (LEO – Low Earth Orbit). W ramach projektu przewiduje się śledzenie co najmniej 300 obiektów śmieciowych przez okres nie krótszy niż sześć miesięcy – mówi dr Lejba.
Dodajmy, że śmieci kosmiczne stanowią coraz większy problem, z którym próbują walczyć światowe agencje kosmiczne, a także przemysł. Według raportu Europejskiej Agencji Kosmicznej tylko w 2022 roku wyniesiono na orbitę 2409 ładunków, w tym głównie małe satelity. Żywotność małych satelitów działających na niskiej orbicie ziemskiej jest krótka. Są projektowane tak, by spalić się w atmosferze po dwóch latach działania. Na tej samej orbicie zidentyfikowano też około 30 tys. kosmicznych odpadków większych niż 10 cm.
Pędzące po orbicie z prędkością nawet 28 tysięcy kilometrów na godzinę kosmiczne śmieci, nad którymi nie mamy żadnej kontroli, mogą uszkadzać satelity oraz Międzynarodową Stację Kosmiczną. Jeśli nie zaczniemy kontrolować ich przyrostu, mogą doprowadzić do tzw. syndromu Kesslera. Czyli sytuacji, w której dochodzi do takiego nagromadzenia na niskiej orbicie obiektów kosmicznych, głównie śmieci, że te, zderzając się ze sobą, będą nieustannie i lawinowo generowały kolejne śmieci. Aby temu zapobiec, konieczne było wprowadzenie regulacji nakazujących deorbitowanie nieczynnych satelitów.
Aby wspomóc proces oczyszczania orbity, potrzebna jest możliwie precyzyjna wiedza co do ilości śmieci kosmicznych i ich orbit. Właśnie w tym będzie mógł pomóc nowy, potężny laser instalowany w Stacji Laserowej w Borówcu. Powinien zostać oddany do użytku w drugiej połowie tego roku.
Przypomnijmy, że Stacja Laserowa należąca do Obserwatorium Astrogeodynamicznego Centrum Badań Kosmicznych PAN działa od lat 80-tych ubiegłego wieku. Wykonuje laserowe pomiary odległości do sztucznych satelitów Ziemi i śmieci kosmicznych. Od 1988 roku wchodzi w skład międzynarodowej sieci International Laser Ranging Service (ILRS) jako stacja BORL, organizacji skupiającej podobne ośrodki z całego świata. W ramach sieci ILRS stacja ma numer 78113802. Jest to jedyna tego typu jednostka w Polsce.
W połączeniu z pozostałymi częściami obserwatorium – Laboratorium Czasu z najbardziej precyzyjnymi zegarami atomowymi w Polsce oraz z jedną z trzech stacji wielkiego międzynarodowego radioteleskopu LOFAR, tworzy najbardziej unikatowe miejsce na naukowej mapie Polski.
Więcej informacji na temat Obserwatorium Astrogeodynamicznego: Obserwatorium Astrogeodynamiczne Borowiec (cbk.poznan.pl)
Raport ESA dot. śmieci kosmicznych: ESA – ESA’s Space Environment Report 2023
Film opowiadający o badaniach prowadzonych w Stacji Laserowej CBK PAN: dr Paweł Lejba, kierownik Obserwatorium Astrogeodynamicznego w Borówcu pod Poznaniem – YouTube
