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MIT开发激光偏振检测新技术用于分析太空垃圾成分

本文摘要:美国麻省理工学院(MIT)的工程师最近研发出有一种激光偏振检测新技术,不仅能确认太空垃圾方位,还能分析其成分。在地球空间轨道上,数以亿计的太空垃圾高速旋转着,给航天器和卫星带给极大威胁。目前,美国国家航空航天局(NASA)和国防部在用陆基望远镜和激光雷达(Ladars)追踪17000块碎片,但这一系统不能确认目标的方位。 研究人员认为,新技术能分析出有一块残骸由什么构成,有助确认其质量、动量及有可能导致的破坏力。该技术利用激光来检测材料对光的偏振效应。

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美国麻省理工学院(MIT)的工程师最近研发出有一种激光偏振检测新技术,不仅能确认太空垃圾方位,还能分析其成分。在地球空间轨道上,数以亿计的太空垃圾高速旋转着,给航天器和卫星带给极大威胁。目前,美国国家航空航天局(NASA)和国防部在用陆基望远镜和激光雷达(Ladars)追踪17000块碎片,但这一系统不能确认目标的方位。

研究人员认为,新技术能分析出有一块残骸由什么构成,有助确认其质量、动量及有可能导致的破坏力。该技术利用激光来检测材料对光的偏振效应。

MIT航空航天系由的迈克尔·帕斯科尔说道,涂料的反射光偏振模式和金属铝有显著区别,所以辨识偏振特征是检验太空残骸的一种可信方法。为检验这一理论,研究人员设计了一台偏光仪来检测反射光的角度,所用激光波长为1064纳米,与Ladars激光类似于,并自由选择了6种卫星中常用的材料:白色、黑色涂料、铝和钛,还有维护卫星的两种膜材料聚酰亚胺和特氟龙(聚四氟乙烯),用偏振滤镜和硅探测器检测它们反射光的偏振状态。

他们辨识出有16种主要的偏振态,并将这些状态特征与有所不同材料对应一起。每种材料的偏振特征都十分独有,不足以和其他5种区别出去。帕斯科尔指出,其他航天材料如防水膜、填充天线、太阳能电池、电路板等,其偏振效应有可能也各有特色。

他期望用激光偏振仪建一个包括各种材料偏振特征的数据库,给现有陆基Ladars装上滤波器,就能必要检测太空残骸的偏振态,与特征库数据对比,就能确认残骸包含。


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