레이저 기술로 우주 쓰레기 추적 및 지구 물 이동 예측 개선
SeoulTU Graz의 연구자들이 위성 레이저 거리 측정(SLR)을 활용해 우주 쓰레기의 추적을 개선하고 있습니다. 이 기술은 지구의 수자원 이동을 이해하는 데도 도움이 됩니다. 지구의 중력장은 물의 이동에 따라 변하며 이는 위성의 경로에 영향을 미칩니다. 이러한 중력 변화를 더 잘 관찰함으로써 과학자들은 위성 궤도에 대한 예측을 더욱 정확하게 할 수 있습니다.
위성 임무인 GRACE와 GOCE는 지구의 중력장을 측정하는 데 중요한 역할을 해왔습니다. 그러나 이러한 임무로는 지구의 긴 파장의 중력장을 측정하는 데 어려움이 있습니다. 위성 레이저 거리측정(SLR)은 이 문제를 해결하기 위해 전 세계적인 네트워크의 관측소에서 거울이 장착된 위성으로 레이저 빔을 발사합니다. 이를 통해 가능해집니다:
위성을 센티미터 단위로 정확하게 위치시키기, 지구 표면의 질량 변화로 인한 궤도 변화를 탐지하기, 다양한 위성 데이터를 결합하여 지구의 중력장을 정밀히 계산하기.
위성 레이저 거리 측정(SLR)을 사용하면 운용 중인 위성과 우주 쓰레기의 궤도를 더 정확하게 예측할 수 있습니다. 이러한 정밀한 측정은 충돌 위험을 줄여 인류의 우주 여행을 더욱 안전하게 만듭니다. 지구 주위를 빠르게 이동하는 10cm 이상의 우주 쓰레기가 약 4만 개에 달하는 상황에서, 이들을 정확하게 추적하는 것은 중요합니다.
레이더 방법은 보통 우주 쓰레기를 탐지하는 데 사용되지만, SLR만큼 정밀하지는 않습니다. 레이더는 수 킬로미터 내의 정확도를 제공할 수 있지만, TU Graz의 고급 모델을 사용하면 그보다 훨씬 더 정밀한 측정이 가능합니다. 이러한 모델과 SLR 측정을 결합하면 약 100미터까지의 정확도를 달성할 수 있습니다. 이로 인해 근접 접근을 추적하고 미래의 잔해 경로에 대한 예측을 개선하는 데 기여합니다.
TU Graz의 GROOPS 소프트웨어에 SLR 데이터를 추가하면서 중력과 궤도 모델이 더욱 정밀해졌습니다. 이러한 개선은 과학자들에게 도움이 될 뿐만 아니라 전 세계의 우주 안전도 강화합니다. GROOPS는 오픈소스이기 때문에, 전 세계의 개발자와 과학자들이 지속적으로 활용하고 개선할 수 있습니다.
중력 데이터를 위성 궤도와 연결하는 이 레이저 기술은 우주 탐사를 개선하고 전 세계 물 분포를 이해하는 데 도움을 줍니다. SLR의 활용은 우주 쓰레기 관리와 지구 연구 방식을 변화시켜, 현대 우주 탐사에서의 과학적 도전에 잘 대응할 수 있도록 합니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1007/s00190-024-01888-5및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Matthias Weigelt, Adrian Jäggi, Ulrich Meyer, Daniel Arnold, Torsten Mayer-Gürr, Felix Öhlinger, Krzysztof Sośnica, Sahar Ebadi, Steffen Schön, Holger Steffen. Bridging the gap between GRACE and GRACE Follow-On by combining high–low satellite-to-satellite tracking data and satellite laser ranging. Journal of Geodesy, 2024; 98 (9) DOI: 10.1007/s00190-024-01888-5
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