با توجه به گسترش شتابان امکانات و سیستم های فضایی و نقش تاثیر گذار فضا در امور اقتصادی، اجتماعی، تجاری، سیاسی و خصوصا امنیتی و نظامی در کشورها به نظر می رسد که شناسایی وضعیت محیط فضا و ماهواره ها و نحوه مقابله با اقدامات خصمانه دشمن و همچنین حفاظت و نگهداری از امکانات فضایی نیروهای خودی یک امر ضروری و حیاتی است که در ادبیات نظامی این امر را تحت عنوان کنترل فضا تعریف می کنند.
ویژگی‌ها
در پایگاه‌های رصد فضایی به منظور رصد و محاسبه مدار ماهواره‌ها از چندین نوع سنسور نظیر رادارها، رادارهای آرایه فازی، سنسورهای اپتیکی، مادون قرمز و رادیویی استفاده می‌شود. این پایگاه‌ها دارای سیستم‌های الکترواپتیکی پیشرفته، سیستم اپتیک تطبیقی به منظور جبران نقایص سیستم اپتیکی و اعوجاجات ناشی از اتمسفر، سیستم طیف سنجی، هدایت کننده پرتو لیزری، سیستم فاصله یاب لیزری ماهواره (SLR) و واحد پردازش تصاویر، تجزیه و تحلیل، ارزیابی و تفسیر اخبار و اطلاعات خام است.
در یک نگاه کلی مشاهدات مراقبت فضا را می‌توان به دو نوع متمایز تقسیم کرد. نوع اول مشاهدات ردیابی (Tracking) است که در آن مکان زاویه ای بر حسب زمان اندازه گیری می‌شود و نوع دوم مشاهدات شناسایی (Identification) است که در آن اندازه گیری‌هایی از قبیل فوتومتری بازتابشی، رادیومتری حرارتی، طیف سنجی و تصویرنگاری انجام می‌شود. در واقع عملیات شناسایی، مشخصات جزئی‌تر مورد نیاز برای ارزیابی را فراهم می‌کند.
سامانه های راداری برای رصد اجرام فضایی واقع در مدارهای با ارتفاع زیاد نظیر GEO، MEO و GTO ناکارآمد هستند. به این دلیل که توان دریافتی رادار وابسته به معکوس توان چهارم فاصله جسم فضایی با سنسور است و با افزایش فاصله، توان دریافتی رادار به شدت کاهش می‌یابد. سامانه‌های راداری برای رصد اجرام واقع در مدار LEO گزینه مناسبی به شمار می‌روند. در سامانه های اپتیکی توان دریافتی سنسور با معکوس مجذور فاصله جسم تا سنسور متناسب است، بنابراین برای رصد اجرام فضایی موجود در مدارهای GEO، MEO استفاده از سیستم‌های اپتیکی اجتناب ناپذیر است.
سیستم الکترواپتیکی GEODSS
از آنجا که در دهه ۱۹۷۰ رادارهای موجود کاملا جواب‌گوی نیازهای مراقبت فضا در ناحیه LEO بوده است این برنامه در واقع برای ردیابی اهداف فضای دوردست طراحی شد. و به همین دلیل اصطلاحا GEODSS نامیده شده است. این عبارت مخفف Ground Based Electro Optical Deep Space Surevelliance System است و با محوریت لابراتوار لینکلن MIT که از ابتدا نقش محوری در توسعه سیستم های مراقبت فضا در ایالات متحده داشته، اجرا شده است. ماموریت اصلی این سیستم جمع آوری داده‌های ردیابی متریک و شناسایی فوتومتریک از اجسام مداری بالاتر از ارتفاع ۵۰۰۰ کیلومتر است. ولی این سیستم عملا توانایی ردیابی اجسام LEO را هم دارد و برای اهداف دیگری همچون مشاهده سیارک‌های نزدیک زمین نیز به کار رفته است. طرح اصلی سیستم GEODSS شبکه ای از پنج سایت با پوشش جهانی کمربند زمین‌آهنگ شامل دو سایت در خاک آمریکا (Socorro در نیومکزیکو و Maui در هاوایی)، یک سایت آسیای شرقی (Choe Jong San در کره جنوبی) یک سایت در اقیانوس هند (Diego Garcia) و سایت پنجم در شرق آتلانتیک (پرتغال) بوده است.
برای هر سایت سه تلسکوپ اصلی با قطر یک متر و میدان دید ۲ درجه و یک تلسکوپ کمکی با قطر ۳۵ سانتی متر و میدان دید ۶ درجه در نظر گرفته شده بود سایت پرتغال هرگز ساخته نشد و در سایت Diego Garcia تنها سه تلسکوپ اصلی و در سه سایت دیگر دو تلسکوپ اصلی و یک تلسکوپ کمکی مستقر شد.
این چهار سایت با بیش از دویست میلیون دلار هزینه در فاصله سال‌های ۱۹۸۲ تا ۱۹۸۷ تکمیل و راه اندازی شدند. البته سایت Choe Jong San پس از چندین سال فعالیت به دلیل نامساعد بودن شرایط جوی منطقه در ۱۹۹۴ تعطیل شد. تلسکوپ MOSS یک تلسکوپ ۲۲ اینچی با قابلیت جابجایی است که برای پشتیبانی از سیستم GEODSS در نظر گرفته شده است. این سیستم روی یک خودروی ون نصب شده است و در وضعیت عادی در یکی از پایگاه‌های هوایی آمریکا (Morton اسپانیا( مستقر است ولی در صورت نیاز با یک هواپیمای C141 به مکان موردنظر حمل می شود. تلسکوپ‌های سیستم GEODSS قادرند اجسام فضایی که روشنایی آنها ۱۰۰۰۰ مرتبه کمتر از اجسام قابل آشکارسازی با چشم غیر مسلح است را رصد کنند.
پایگاه AMOS
سیستم مراقبت فضایی مائویی (Maui ) یک مجموعه منحصر بفرد متعلق به نیروی هوایی آمریکاست که سنسورهای عملیاتی مراقبت فضا ( ردیابی و شناسایی) را با سیستم‌های تحقیقاتی ترکیب کرده است و چندین آژانس نظامی-دولتی و مراکز علمی را در زمینه مشاهدات و اندازه گیری های الکترواپتیکی و تحقیقات توسعه سیستم های نوین پشتیبانی می کند. این مجموعه در ارتفاع بیش از سه هزار متری از سطح دریا بر روی قله هیلاکالا واقع است که شامل رصدخانه بزرگ نیروی هوایی آمریکا AMOS و یکی از سه پایگاه سیستم Geodss می‌شود.
این پایگاه مهمترین پایگاه شناسایی الکترواپتیکی اجسام فضایی واقع در LEO و فضای دوردست در بین سنسورهای شبکه مراقبت فضایی آمریکا (SSN) است که انواع مشاهدات شناسایی از نوع تصویرنگاری مرئی و حرارتی ( فقط LEO) فوتومتری بازتابشی، رادیومتری حراتی (فقط LEO)، رنگ سنجی و طیف سنجی را ارائه می دهد.
مانیتورینگ ماموریت‌های خاص فضایی ( به ویژه پرتاب ماهواره های نظامی از پایگاه واندنبرگ کالیفرنیا) از دیگر ماموریت‌های AMOS است. البته از تلسکوپ‌های این پایگاه در برخی تحقیقات فضایی و نجومی نظیر مطالعات بر روی زباله‌ها فضایی و ردیابی سیارک‌ها استفاده شده است.
یکی از تجهیزاتی که در پایگاه‌های رصد فضایی دنیا به چشم می‌خورد سیستم فاصله یاب لیزری ماهواره (SLR) و سیستم فاصله یاب ماه (LLR) است. فاصله یابی لیزری ماهواره تکنیکی است که برای تعیین موقعیت ماهواره‌ها نسبت به زمین به کار می‌رود. در فاصله‌یابی لیزری یک شبکه جهانی از ایستگاه‌های زمینی، زمان رفت و برگشت پالس‌های فوق کوتاه لیزر از زمین به سمت ماهواره‌های مجهز به بازتابنده‌هایی روی سطح آن را اندازه گیری می‌کنند و با توجه به سرعت نور، فاصله ماهواره تا زمین اندازه گیری شده و بدین ترتیب مدار دقیق ماهواره تعیین می شود.
فاصله یابی لیزری نخستین بار در سال ۱۹۶۴ با نصب بازتابنده‌هایی روی سطح ماه بوسیله فضاپیمای آپولو بکار رفت. رصدخانه‌های مک دونالد آمریکا و سرگا در فرانسه در تمام طول سال قادر به فاصله یابی ماه هستند. از بین ۵۰ رصدخانه مجهز به سیستم SLR، استرالیا و چین در زمینه فاصله یابی لیزری فعالتر هستند. کشور چین نیز با داشتن ۵ ایستگاه ثابت SLR در Shanghai، Beijing، Changchun،Wuhan، Kuming و ۲ ایستگاه سیار جزء کشورهای فعال در زمینه SLR به شمار می‌رود.
سیستم فاصله یاب لیزری از بخش‌های مختلفی شامل چشمه لیزر، آشکارساز، زمان سنج ایستگاه، تلسکوپ گیرنده و فرستنده، سکوی مکانیکی و نرم افزار کنترل و تجزیه و تحلیل اطلاعات تشکیل شده است.
No tags for this post.