Cirka 100 tonn meteoroider bombarderer jordens atmosfære hver dag. Men før noen trer utenfor romfergen eller den internasjonale romstasjonen, sjekker NASA med data fra kanadiske Meteor Orbit Radar for å finne ut om det er trygt.
Ved å bruke en serie "smartkameraer", et en-til-en trippelfrekvens radarsystem og datamodellering, gir CMOR sanntidsdata, sporer et representativt utvalg av meteoroider rundt og nærmer seg Jorden, som ferdes med hypervelocity hastigheter i gjennomsnitt 10 km / s (22 000 mph).
Systemet er basert på basert på University of Western Ontario.
"Når den er i bane, er den største faren som romfergen utgjør, påvirkning fra orbital rusk og meteoroider," sier Peter Brown, vestlig professor i fysikk og astronomi. Ved å vite når meteoroidaktiviteten er høy, kan NASA gjøre operative endringer som å skjerme for sårbare områder av skyttelen eller utsette romvandringer slik at astronauter forblir beskyttet.
Brown fortalte Space Magazine at meteoroider sporet av systemet er fra 0,1 mm og større, og det oppdager ioniseringsløypene som er igjen av disse meteoroider og ikke de faste partiklene i seg selv.
CMOR registrerer omtrent 2500 meteoroidbaner per dag ved å bruke en multifrekvens HF / VHF-radar. Radaren produserer data om rekkevidden, ankomstvinkel og hastighet / bane i noen tilfeller. I drift siden 1999 har systemet målt 4 millioner individuelle baner fra og med 2009.
NASA tar daglige beslutninger basert på dataene fra dette systemet. Radiobølger sprettes av ioniseringssporene til meteorer ved radaren, slik at systemet kan gi data som er nødvendige for å forstå meteorisk aktivitet på en gitt dag. "Fra denne informasjonen kan vi finne ut hvor mange meteoroider som treffer atmosfæren, samt retningen de kommer fra og hastigheten på dem," sa Brown.
NASA sier at den største utfordringen er partikler av mellomstørrelse (gjenstander med en diameter mellom 1 cm og 10 cm), på grunn av hvor vanskelige de er å spore, og at de er store nok til å forårsake katastrofale skader på romskip og satellitter. Små partikler under 1 cm utgjør mindre av en katastrofal trussel, men de forårsaker overflateslitasje og mikroskopiske hull til romskip og satellitter.
Men radarinformasjonen fra det kanadiske systemet kan også kombineres med optiske data for å gi bredere informasjon om rommiljøet og produsere modeller som er nyttige under konstruksjon av satellitter. Forskere er bedre i stand til å skjerme eller beskytte satellittene for å minimere effekten av meteoroidpåvirkning før de sender dem ut i verdensrommet.
ISS er det kraftigste avskjermede romfartøyet som noensinne er fløyet, og bruker "multishock" -skjerming, som bruker flere lag med lett keramisk stoff for å fungere som "støtfangere", som sjokkerer et prosjektil til så høye energinivåer at det smelter eller fordamper og absorberer rusk. før det kan trenge gjennom et romskipets vegger. Denne skjermingen beskytter kritiske komponenter som beboelige rom og høytrykksbeholdere mot den nominelle trusselen om partikler med omtrent 1 cm i diameter. ISS har også muligheten til å manøvrere for å unngå større sporede gjenstander.
Det originale radarsystemet ble utviklet for å måle vind i jordens øvre atmosfære, og har siden blitt modifisert av Brown og hans forskere for å være optimalisert for de typer astronomiske målinger som nå brukes av NASA.
Når radaren oppdager meteorer, analyserer programvaren dataene, oppsummerer dem og sender dem til NASA elektronisk. Browns rolle er å holde prosessen i gang og fortsette å utvikle teknikkene som brukes for å få informasjonen over tid.
Western har samarbeidet med NASA i 15 år, og har vært involvert i Meteor Environment Office (MEO) siden det ble opprettet i 2004. Rollen til MEO er hovedsakelig å evaluere risiko. "Alle vet at steiner flyr gjennom verdensrommet," sier MEO-sjef Bill Cooke. "Vår jobb er å hjelpe NASA-programmer, som romstasjonen, til å finne ut risikoen for utstyret deres, utdanne dem til miljøet og gi dem modeller for å evaluere risikoen for romskip og astronauter."
Kilde: University of Western Ontario, NASA
