レーザー技術で宇宙ゴミの追跡と地球の水資源解析が向上

TokyoTU Grazの研究者たちは、衛星レーザー測距 (SLR) 技術を用いて宇宙ゴミの追跡を向上させています。この技術により、地球の水の質量の動きも把握することが可能になります。水の移動により地球の重力場が変化すると、それが衛星の軌道に影響を与えます。重力の変化をより正確に観察することで、衛星の軌道についての予測がより精度の高いものになります。

GRACEやGOCEのような衛星ミッションは、地球の重力場を測定する上で重要な役割を果たしてきました。しかし、これらのミッションは地球の長波長の重力場を測定するのに困難を伴います。この問題を解決するのが衛星レーザー測距（SLR）です。SLRは、反射鏡を持つ衛星に向けて全世界に設置された観測所からレーザー光を送信することで、より正確な測定を可能にします。

衛星を数センチ単位で正確に位置づけることや、地表の質量変化による軌道の変動を検出すること、さまざまな衛星の測定データを組み合わせて地球の重力場をより正確に計算することが可能です。

衛星レーザー測距（SLR）を利用することで、運用中の衛星と宇宙ゴミの軌道予測を向上させることができます。これらの精密な測定により、人類の宇宙ミッションにおいて重大な危険を招く衝突のリスクを減少させ、宇宙旅行をより安全にします。地球を高速で回る10センチ以上の宇宙ゴミは約4万個存在するため、それを正確に追跡することが重要です。

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レーダー法は通常、宇宙ゴミを検出するために使用されますが、SLR（レーザー測距）ほど精密ではありません。レーダーの測定精度は数キロメートル程度にとどまりますが、グラーツ工科大学で開発された高度なモデルにより大幅に向上しています。これらのモデルとSLR測定を組み合わせることで、約100メートルの精密さが実現され、接近通過の追跡や将来のゴミの軌道予測が向上します。

TU GrazのGROOPSソフトウェアにSLRデータを追加することで、より正確な重力と軌道モデルが実現されます。この改善は科学者にとって有益であり、世界中の宇宙の安全性も向上します。GROOPSはオープンソースであるため、世界中の開発者や科学者が継続的に利用および改良することができます。

重力データと衛星軌道を組み合わせることで、このレーザー技術は宇宙航行を改善し、地球上の水の分布を理解する助けになります。このSLRの応用は宇宙ゴミの管理方法や地球研究に大きな変革をもたらし、現代の宇宙探査が直面する課題に対処できるようにしています。