华威大学领导的对地球同步轨道碎片的调查发现，超过75%的碎片无法与公共卫星目录中已知的物体相匹配
天文学家呼吁使用大型望远镜进行更多的定期调查，以帮助量化活动卫星所面临的风险
许多被探测到的物体都显示出了翻滚的光学特征，这为我们了解地球同步环境中碎片的动态演化提供了依据
英国华威大学和国防科学技术实验室正在进行的合作项目“碎片观察”的第一期。
华威大学的天文学家警告说，杏耀轨道碎片对运行中的卫星的威胁没有得到足够密切的监控，他们公布了一项新的调查，发现超过75%的轨道碎片无法与公共卫星目录中已知的物体相匹配。
天文学家们呼吁对高海拔的轨道碎片进行更定期的深入调查，以帮助确定常驻物体的特征，并更好地确定我们依赖于通信、气象监测和导航等基本服务的活动卫星所面临的风险。
这项研究是英国沃里克大学和英国国防科学技术实验室正在进行的合作项目“碎片观察”(DebrisWatch)的一部分，旨在为过去已经进行过的地球同步区域调查提供新的视角。研究结果发表在《太空研究进展》杂志上。这项研究的部分资金由英国研究和创新的一部分——科学技术设施委员会(STFC)提供，并得到了英国皇家学会的支持。
这项调查被优化以搜寻微弱的碎片，那些太小或反射性差而不能被定期监测和记录在公开目录中的物体。美国战略司令部(USSTRATCOM)使用其全球空间监视网络(SSN)维护着最完整的太空物体公共目录，
杏耀平台总代结缘，该网络由30多个地基雷达和光学望远镜以及6颗轨道卫星组成。SSN能够监测直径约1米以下的高空物体。虽然地球同步区域的某些居民经常被称为“静止的”，但碰撞仍然可以以每秒公里的相对速度发生。考虑到这一点，即使是很小的物体也会对一个活跃的卫星造成很大的破坏。
来自调查的图像使用定制的软件管道进行分析，该软件旨在找出候选的碎片物体，并随着时间的推移调查它们的亮度。由此产生的“光曲线”包含了大量关于物体本身的信息，包括它们的形状、表面属性和姿态，但也会受到其他因素的影响，比如观察几何形状和大气干扰。分离这些组件仍然是一项非常困难的任务，而大量高质量的数据将是开发和改进必要技术的关键。
天文学家们将他们的调查集中在地球同步区域，杏耀网址该区域位于赤道上方大约36000公里处，在那里卫星的运行周期与地球自转周期一致。在地球大气层的最外层之上，没有自然机制(如大气阻力)导致轨道衰减，因此在地球同步区域附近产生的碎片将会在那里存留很长一段时间。
为了帮助发现微弱的碎片，天文学家们利用了位于拉帕尔马加那利岛上的艾萨克·牛顿望远镜，该望远镜有2.54米的大孔径，允许它在大范围内收集光子。他们使用了一种优化的策略，以确保候选物体反射的阳光会落在相机的相同像素内，以增加它们被发现的机会。对大部分运行中的地球同步卫星所在的地球同步带的上空、沿线和下方进行了扫描。
天文学家探测到的大部分轨道亮度约为1米或更低。可以肯定的是，超过95%的微弱探测结果都与美国stratcom公开目录中的已知天体不符，因为它们太过微弱，SSN无法定期、可靠地监测它们。当研究人员将所有的检测结果——包括1m以上和1m以下的检测结果——纳入调查时，超过75%的结果都不匹配。
该研究的主要作者、华威大学物理系的博士生詹姆斯·布莱克说:“从我们的调查图像中提取的光曲线显示了这些物体在其物理性质和轨道内的姿态或行为上是多么的不同。”许多模糊的、未编录的碎片似乎在翻滚，显示出在整个观测窗口中明显的亮度变化。这些特征可以告诉我们很多关于作用于地球同步区域居民的摄动力的信息，但也强调了我们在对这些物体的属性进行假设时需要更加小心。我们需要进一步探测这些微弱的碎片，获取更多的数据，以便更好地了解外面的情况。
“重要的是，我们要尽可能用大型望远镜继续观察地球同步区域，开始对微弱的碎片环境建立更完整的感觉。”通过这次调查，我们比以往任何时候都要深入，但随着我们的敏感度达到极限，数量似乎仍在攀升。虽然我们在这里处理的是小数目的数据，但我们看到的小而暗淡的物体比大而明亮的物体更多，这并不令人惊讶。”
绕地球运行的人造碎片产生的原因有很多:卫星在任务寿命结束后会变成碎片;在成功发射有效载荷后被遗弃的火箭体在轨道上运行多年后可能会爆炸或“解体”;绕轨道运行的天体之间可能会发生碰撞，有时会产生数以千计的新碎片;随着时间的推移，恶劣的太空环境会使卫星恶化，使绝缘层和油漆碎片脱落。
天文学家们现在正在研究从调查数据中提取更多信息的方法，即使用另一台更小的仪器同时进行观测。他们的目标是促进新的合作，以确保这项调查能够成为一项持久活动的门户。
合著者唐·波拉科教授来自华威大学物理系，他说:“这类数据将是描述地球同步区域物体的算法发展的关键。”请记住，我们在这里处理的不是特写照片，即使是大卫星在我们的图像中也会出现无法分辨的光点。光曲线提供了一个很好的机会来了解更多关于这些物体的行为方式和它们可能是什么。我们获取的高质量数据越多，我们开发这些工具的机会就越大。”
