연필심 너비보다 크지 않은 물체의 충돌로 인해 발생하는 약한 전기 에너지 폭발은 언젠가 항공우주 커뮤니티가 직경이 1밀리미터 미만인 우주 잔해를 추적하는 데 도움이 되어 지구 궤도에 있는 우주선에 대한 위험을 줄일 수 있습니다. 더 많은 위성이 궤도에 진입할수록 우주 잔해로 인한 잠재적 위험이 증가합니다.
미국 항공우주국(NASA)에 따르면 현재 지구 궤도를 도는 직경 10cm(4인치) 이상의 물체가 25,000개 이상 있습니다. 1cm에서 10cm 사이에서는 약 500,000개로 증가할 것으로 추정됩니다. 1mm로 축소하면 1억이 됩니다. 이는 2022년 1월 현재에도 여전히 수치이다. 지구 근처에는 총 1억7천만 개의 쓰레기가 있고, 총 무게는 9,000톤에 달하는 것으로 추산된다.
잔해 중 일부는 죽은 위성과 이를 발사한 로켓으로 구성되어 있습니다. 다른 것들은 너트와 볼트, 로켓 튜브 조각, 심지어 잃어버린 우주 비행사 도구 가방과 같은 잡다한 품목의 혼합물입니다. 전 세계 우주 기관은 이러한 물체를 추적하는 데 막대한 투자를 하고 있지만 이는 빙산의 일각에 불과합니다.
가장 큰 우려는 매우 작은 잔해였습니다. 특히 초기 우주 임무에서 발생하는 잔해였습니다. 우주 잔해를 최소화하도록 설계된 기술이 아직 존재하지 않았기 때문입니다. 또한 우발적인 위성 충돌과 일부 국가의 무책임한 대위성 무기 테스트로 인해 잔해의 양이 늘어나고 있습니다. 이러한 파편 중 일부는 페인트 얼룩 크기에 불과하지만 시속 35,000km의 속도로 이동하는 페인트 얼룩은 소총 총알만큼 큰 피해를 입힐 수 있습니다.
불행하게도 작은 잔해는 햇빛이나 레이더 신호를 충분히 반사하지 않아 감지 및 추적이 어렵습니다. 대안으로 미시간 대학의 연구자들은 다른 원리를 연구하고 있습니다.
그들은 심지어 작은 입자라도 두 개의 입자가 우주에서 충돌할 때 가스와 잔해 구름을 방출하여 잔해를 충전하는 정전기 폭발을 생성한다는 것을 발견했습니다. 초기 충돌을 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 충전된 파편이 서로 잠깐 접근하면 그 사이에 작은 전기 스파크가 생성됩니다.
연구팀에 따르면 두 개의 알루미늄 조각이 궤도 속도로 충돌하면 결과적인 전기 펄스는 지구상의 26미터(85피트) 높이의 무선 안테나뿐만 아니라 NASA의 심층 우주 네트워크(DSN)의 더 크고 민감한 안테나에 의해 감지될 수 있습니다.
이 아이디어는 개념으로서 지지를 얻었지만, 실제 추적 시스템이 되기까지는 아직 해야 할 일이 많습니다. 전기 신호의 주파수는 물론 배경 무선 신호와 지구 대기를 통과하는 잔해의 신호로 인한 감쇠를 제어하는 요소가 많이 있습니다.
다음 단계는 DSN을 사용해 우주에서 오는 실제 신호를 검색하고 해군 연구소와 NASA 에임스 연구 센터의 초고속 실험 데이터를 살펴보는 것이다. 또한, 연구팀은 전기 방출 데이터베이스를 구축하기 위해 레이저를 사용하여 다양한 궤도 속도로 다양한 파편을 발사하는 실험을 수행할 예정입니다.
기후 및 우주 과학 및 공학 분야의 보조 연구 과학자인 모즈타바 아카반-타프티(Mojtaba Akhavan-Tafti)는 "우리는 물체의 궤도에 영향을 미치고 얼마나 파괴적인지 물체가 단단한지 부드러운지 알고 싶습니다."라고 말했습니다.