Adaptivní laserový pohon: Změna trajektorie objektu a bezpečnost na orbitě

Téma Adaptivní laserový pohon se zaměřuje na problematiku vesmírného smetí s důrazem na možnost změny trajektorie jednotlivých objektů pomocí laserového paprsku. Vesmírné smetí, důsledek nahromadění starých družic a kosmického odpadu, představuje rostoucí hrozbu pro bezpečnost na oběžné dráze Země, především v souvislosti s nárůstem komerčních a vládních letů, kvůli kterým je vesmírný provoz stále rušnější. Kritickou otázkou je, jak zajistit bezpečnost těchto misí a minimalizovat riziko kolize.

Klíčovým prvkem v boji proti vesmírnému smetí je odklizení starých družic a kosmického odpadu. Pro likvidaci starých družic existují různé strategie, např. odklonění na nižší oběžnou dráhu, kde postupně shoří při vstupu do atmosféry. Tyto postupy samozřejmě vyžadují mezinárodní spolupráci a regulaci. Další výzvou je řešení problému životnosti satelitů. Jakmile satelit dosáhne konce své životnosti, může se stát dalším zdrojem vesmírného smetí. Vyvinutí efektivních a udržitelných technologií pro odstranění satelitů z oběžné dráhy po skončení jejich služby by mohlo přispět k udržení čistšího kosmického prostoru.

LASEROVÝ SYSTÉM "BIVOJ": Diodově čerpaný pevnolátkový (DPSSL) laser DiPOLE 100

V případě využívání laseru pro zničení či odklonění vesmírného smetí se většina výzkumných institucí zabývá především parametry laseru jako takového, je však žádoucí brát v potaz také tepelné vlastnosti samotného materiálu, ze kterého se smetí skládá, tedy titanu, karbonu či hliníku. Je totiž potřeba vytvořit nejen dostatek energie pro změnu trajektorie objektu, ale také svazek laseru, který nebude příliš silný, aby objekt roztříštil a vytvořil tak smetí další, byť menší. Cílem projektu je proto studium možného tepelného zatížení těchto materiálů a následné testování vlivu laserového svazku na jednotlivé materiály v zatěžovací komoře. K tomuto účelu bude sloužit jedinečný laserový systém BIVOJ s dostatečnou energií v pulsu a zázemí laboratoře LIDT. Věříme, že právě dosavadně získané zkušenosti s určováním prahu poškození způsobeného laserem jsou dobrým předpokladem ke kvalitní studii. Oba systémy jsou umístěny ve výzkumném laserovém centru HiLASE v rámci Fyzikálního ústavu AV ČR.

Testovací komora LIDT (Laser Induced Damage Threshold)

V souvislosti s projektem se předpokládá zejména spolupráce s Ústavem termomechaniky AV ČR v oblasti výpočtů a simulací teplotního zatížení. Výsledky spolupráce a projektu budou publikovány v odborných periodikách či prezentovány na konferenci; počítá se také s popularizační činností pro nevědecké publikum. Pro udržitelnou čistotu na oběžné dráze Země je zapotřebí se problematice důsledně věnovat, neboť za posledních 50 let se počet objektů na orbitě zdesetinásobil.