欧洲航天局(ESA)资助了一个新的任务概念，涉及“群”卫星，以应对日益严重的空间碎片威胁。就在本周，政府对一家因在地球轨道上遗留太空垃圾的公司开出了有史以来第一笔罚款。
空间碎片给全球通信系统和太空探索工作带来了巨大问题。太空监视网络正在积极跟踪超过 50,000 块轨道碎片，而超过 1.7 亿块无法跟踪的较小碎片也会带来灾难性的碰撞风险。这些太空垃圾虽然很小，但通常来自相撞的退役火箭，它们具有与手榴弹和子弹一样多的能量，并且可以撕裂航天器，造成广泛的损坏。
这对宇航员构成了致命的危险，并通过厚厚的屏蔽要求(额外的质量)、日益常见的回避动作(通过空间监视识别出碰撞风险时进行编程)和保险费来推高卫星发射成本。空间碎片还给新兴航天国家带来了障碍，因为它们无力承担这些昂贵的缓解策略。
现在，华威大学领导的项目“揭示太阳活动的轨道和大气响应”(ROARS)旨在通过“群”卫星解决这个问题。新的研究概念将于今天在世界空间周(10 月 4 日至 10 日)期间宣布。
使用卫星“群”的概念是，通过将科学仪器分布在多个较小的互连航天器上，“群”将拥有远远超过标准大型卫星的观测能力。
这一使命理念促成了来自九个国家的 26 个机构强大的联盟，其核心团队来自华威大学、伯明翰大学、诺森比亚大学、巴斯大学、伦敦大学学院、斯图加特大学、帝国大学和卡尔加里大学，以及工业合作伙伴 OpenCosmos、奥地利空间研究所和西南研究所。
该团队正在研究被称为 CubeSats 的小型卫星群(这些卫星的大小约为微波)如何在距离地球仅 500 公里的近地轨道 (LEO) 中飞行，该地区是指数级增长的巨型卫星星座的所在地。他们希望蜂群能够提供一组“缺失”的测量数据，以准确预测和防止卫星与碎片碰撞。
多颗卫星采用了一系列令人眼花缭乱的新技术。其中包括最新的大气和磁场传感器、最先进的全球导航卫星系统(包括 GPS)和卫星间激光通信。另一个不可或缺的任务组成部分是地面雷达、激光和光学观测，包括来自加那利群岛拉帕尔马岛华威大学 SuperWASP 天文台的观测。
该团队将研究卫星如何从地球高层大气中拖拽出来;近地轨道卫星上的力受到太阳活动和太空天气的调节。当太阳风暴与地球磁场相互作用时，它们会产生令人印象深刻的北极光和南极光(北极光和南极光)，但它们也会加热我们的高层大气并对航天器轨道造成严重破坏。
2022年2月，由于连续太阳风暴的影响，造成大气大幅膨胀和大气阻力增加，最终导致卫星在高层大气中烧毁，40颗星链卫星丢失。
华威大学核聚变、空间与天体物理中心的拉文德拉·德赛博士以及该任务的首席研究员表示：“这一任务概念旨在全面了解空间天气如何将能量沉积到我们的高层大气中，以及这如何威胁我们日益增加的卫星。”我们日常生活所依赖的。
“我们希望这将使我们安全使用太空环境的能力发生重大变化，并使欧空局的 Terrae Novae 愿景能够为近地轨道提供作为进一步探索月球和火星的安全港。”
该研究由华威大学跨部门空间领域意识中心(CSDA)领导。CSDA 的成立是为了解决与卫星安全和可持续性相关的问题，包括：及时获取精确数据集以检测、跟踪和/或表征轨道上的物体;融合物理和人类信息以改进对象跟踪;空间天气的建模和预测以及相关风险的量化。
华威大学天文学和天体物理学集群的唐·波拉科教授补充道：“2009年，一颗活跃的铱星卫星与报废的科斯莫卫星之间发生超高速碰撞，产生了数千块额外的碎片。目前，卫星的发射速度呈指数级增长，由此产生的轨道拥塞意味着另一次重大碰撞是否会发生只是何时发生的问题。
“重要的是，我们现在就采取行动，以免为时已晚，许多轨道将变得无法使用”。
集群设计的另一个重要因素是在寿命结束后五年内进行避撞机动和安全离轨的能力。这很重要，这样群体本身就不会造成它试图解决的问题。
欧空局在今年年初发布了价值 8600 万英镑(1 亿欧元)的“由立方体卫星群支持的创新任务概念”活动，收到了 74 份提交材料，其中 7 份被竞争性地选为第 0 阶段资金，以发展其概念以实现飞行机会。
