22/03/03論文摘要
空間碎片是衛(wèi)星安全運(yùn)行的最大隱患，在監(jiān)測(cè)空間碎片的應(yīng)用中，小型望遠(yuǎn)鏡具有巨大的成本優(yōu)勢(shì)，然而即使是在理想的光照和大氣條件下，現(xiàn)有的小型望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)對(duì)微弱目標(biāo)的探測(cè)能力受到了限制。為克服這些限制，來(lái)自J.T. McGraw and Associates, LLC的研究人員搭建了光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，使用比通常觀測(cè)空間碎片的口徑小得多的望遠(yuǎn)鏡搭載Tucsen的Dhyana 95相機(jī)得到了理想的結(jié)果，研究人員成功實(shí)現(xiàn)了通過(guò)小望遠(yuǎn)鏡對(duì)地球靜止軌道上和附近的小物體進(jìn)行常規(guī)的監(jiān)測(cè)。
圖1. JTMA開發(fā)的0.35米口徑的光學(xué)系統(tǒng)
圖2. 恒星速率堆棧圖像顯示的中等密度星場(chǎng)（星星以正常的圓點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)模式顯示，地球同步或近地同步的對(duì)象則為線條格式。圖中顯示有三個(gè)容易識(shí)別的地球同步靜止物體和一個(gè)明亮的近地球同步靜止物體。）
成像技術(shù)分析
空間碎片在地面觀測(cè)中由于信號(hào)弱、體積小、形狀特征不顯著等因素，所以難以被檢測(cè)和跟蹤。研究人員在光學(xué)望遠(yuǎn)鏡上搭配Dhyana 95相機(jī)進(jìn)行成像很好的解決了這個(gè)問(wèn)題，Dhyana 95的有效成像面積為22.5 mm × 22.5 mm，像素大小為11?μm ×11 μm，并且其讀出噪聲（中值）為1.8 e-。當(dāng)相機(jī)的芯片制冷溫度降至-10℃時(shí)，暗電流低到可以忽略不計(jì)。相機(jī)可以通過(guò)USB 3.0和CameraLink進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，它的速度可以超過(guò)每秒1億像素。觀測(cè)實(shí)驗(yàn)中充分利用了Dhyana 95相機(jī)的高靈敏度以及大有效成像面積的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合其高幀率、低讀出噪聲的特點(diǎn)，研究人員成功實(shí)現(xiàn)了通過(guò)小望遠(yuǎn)鏡對(duì)地球靜止軌道上和附近的小物體進(jìn)行常規(guī)的監(jiān)測(cè)。
參考源
1. Zimmer, P., J. T. McGraw, M. Ackermann, “Towards Routine Uncued Surveillance of Small Objects at and near Geostationary Orbit with Small Telescopes. " ?Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference (AMOS), 2017.
2. Zimmer, P., J. T. McGraw, M. Ackermann, “Affordable Wide-field Optical Space Surveillance using sCMOS and GPUs," Proceedings of the 2016 Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference.Wailea, Maui, Hawaii, 2016.
