Для контроля околоземного космического пространства и наблюдения за искусственными объектами на орбите Земли специалисты холдинга «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») предлагают использовать новейшие технологии фотоники и оригинальные способы наземной обработки оптической информации. Соответствующая система контроля космического мусора была разработана и запатентована РКС для решения одной из наиболее актуальных на сегодня задач – очистки земной орбиты от отработавших свой срок искусственных спутников Земли, различных космических объектов и их фрагментов.

С помощью оптических сигналов и системы их обработки можно будет находить, распознавать, идентифицировать, измерять размеры и рассчитывать траекторию движения даже малоразмерных обломков космического мусора. Система сможет выявлять потенциальные угрозы для своевременной реакции и изменения траекторий движения, например, космических аппаратов или космических кораблей. Наблюдение за космическим мусором будут вести наземные оптические телескопы. Проект предполагает строительство оптоэлектронной системы контроля с использованием трех последовательно связанных информационных каналов и технологии апертурного синтеза для увеличения угла обзора.

Автор проекта, главный научный сотрудник экспертно-аналитического центра РКС профессор Константин СВИРИДОВ: «Наличие на орбите так называемого космического мусора становится одной из проблем освоения космического пространства и все большей угрозой экологической безопасности. РКС предлагает использовать оптоэлектронные системы высокой разрешающей способности, которые с большой точностью определяют координаты малоразмерных космических объектов. Наше решение сможет гарантированно искать, измерять и идентифицировать фрагменты космического мусора различного размера».

Для повышения качества полученных данных и фильтрации шумов (устранения помех из полезного сигнала или уменьшения уровня ошибок в каналах передачи данных) специалисты РКС предлагают задействовать метод счета фотонов, который сейчас применяется при регистрации слабых сигналов. Система также будет проводить фотоотсчетное детектирование (оптическое кодирование изображений и вычислительное декодирование для получения новых изображений более высокого качества), а также цифровую адаптивно-корреляционную обработку полученной информации.

РКС является одним из лидеров по разработке и внедрению в космическую технику фотонных технологий будущего. Так, на МАКС-2021 холдинг впервые в мире продемонстрировал так называемые высокоточные оптические часы с применением технологии фотоники, формирующие сигнал точной частоты и времени для повышения точности геопозиционирования ГЛОНАСС. Сегодня РКС ведут научные исследования в области фотоники одновременно по нескольким направлениям – создание на основе фотонных технологий датчиковой, измерительной и преобразующей аппаратуры, многоспектральных камер, компонентной базы и метаматериалов откроет новые возможности для освоения космоса.