新研發的層壓等離子體光譜儀能夠更精確地測量太空船的速度
衛星以每小時數千英里的速度相互繞行,為了避免碰撞,準確掌握它們的運行速度至關重要。一種新型設備提供了一種改進的測量方法,它被恰當地命名為「太空船速度計」。

該設備(左側圓圈部分)已在國際太空站進行測試
通常,衛星速度是透過地面追蹤站使用雷達和視場感測器等技術來測量的,或透過太空船本身的GPS 模組來測量的。
然而,遺憾的是,地面站只能在衛星飛過上空時對其進行追蹤。因此,根據衛星的軌道,地面站可能會連續數小時甚至數天都無法追蹤。
雖然GPS稍微可靠一些,但老舊的衛星缺乏這項技術。此外,GPS讀數可能會受到地磁風暴等太空天氣事件的影響,而諷刺的是,這正是最需要衛星定位資訊的時期之一。
當然,地面站和GPS都無法測量繞著其他行星運行的太空船的速度。這時,太空船速度計就派上用場了。
這個小型衛星裝置由洛斯阿拉莫斯國家實驗室和美國空軍學院的科學家研發,包含兩台相同的層壓等離子光譜儀。其中一個面朝前方,朝向太空船軌道方向,另一個面朝後方。
從技術上講,該設備被認為是「雙感測器層壓頭靜電分析儀」。

近距離觀察其中一台層壓等離子體光譜儀
隨著衛星向前移動,大量漂浮在大氣中的空間等離子體離子會以高速撞擊前部光譜儀。有些離子也會撞擊後部光譜儀,但數量少得多,速度也較低。
因此,透過比較前部光譜儀和後部光譜儀上離子撞擊的次數和撞擊能量,可以計算出衛星目前的行進速度。
「(太空船速度計)有潛力提供關鍵的機載和即時太空船速度測量,」該計畫首席研究員、洛斯阿拉莫斯的卡洛斯·馬爾多納多說道。 “這些測量對於提高我們準確預測衛星位置的能力至關重要,這樣我們才能進行機動,避開其他在役衛星和碎片。”
該航天器速度計已在國際太空站成功測試。目前,我們正在尋求商業合作夥伴將該設備投入生產。