כ-100 טונות של מטאורואידים מפציצים את האטמוספירה של כדור הארץ מדי יום. עבור חלליות במסלול כדור הארץ, התנגשות עם חלקיקים אלו עלולה לגרום לנזק חמור או כשל קטסטרופלי, ופגיעה באסטרונאוט או קוסמונאוט המבצעים פעילות חוץ-רכבית בחלל תהיה מסכנת חיים, אם לא קטלנית. אבל לפני שמישהו יוצא אל מחוץ למעבורת החלל או לתחנת החלל הבינלאומית, נאס'א בודקת את הנתונים מכ'ם מסלול מטאור קנדי כדי לקבוע אם זה בטוח.
מערכת CMOR מורכבת משלוש מערכות מכ'ם זהות המשועבדות יחדיו לשידור וקליט בו זמנית. קרדיט: אוניברסיטת מערב אונטריו
באמצעות סדרה של 'מצלמות חכמות', מערכת מכ'ם בעלת תדר משולש יחידה במינה ומידול ממוחשב, מספקת CMOR נתונים בזמן אמת, ועוקבת אחר דגימה מייצגת של המטאורואידים סביב כדור הארץ ומתקרבים אליהם, הנוסעים במהירות יתר. מהירויות ממוצעות של 10 קמ'ש (22,000 מייל לשעה).
המערכת מבוססת על בסיס באוניברסיטת מערב אונטריו.
'כשהיא במסלול, הסכנה הגדולה ביותר הנשקפת למעבורת החלל היא פגיעה מפסולת מסלולית ומטאורואידים', אמר פיטר בראון, פרופסור לפיזיקה ואסטרונומיה מערבית. על ידי ידיעה מתי פעילות מטאורואידים גבוהה, נאס'א יכולה לבצע שינויים תפעוליים כמו מיגון אזורים פגיעים של המעבורת או דחיית הליכות בחלל כדי שהאסטרונאוטים יישארו מוגנים.
בראון אמר ל-Universe Today שהמטאורואידים שעוקבים אחרי המערכת הם מ-0.1 מ'מ ומעלה, והיא מזהה את שבילי היינון שהותירו המטאורואידים האלה ולא את החלקיקים המוצקים עצמם.
CMOR מתעד כ-2,500 מסלולי מטאורואידים ביום על ידי שימוש במכ'ם רב-תדרים HF/VHF. המכ'ם מייצר נתונים על טווח, זווית הגעה ומהירות/מסלול במקרים מסוימים. בפעילות מאז 1999, המערכת מדדה 4 מיליון מסלולים בודדים, נכון ל-2009.
נאס'א מקבלת החלטות יומיומיות על סמך הנתונים ממערכת זו. גלי רדיו מוחזרים משבילי היינון של מטאורים על ידי המכ'ם, ומאפשרים למערכת לספק את הנתונים הדרושים להבנת הפעילות המטאורית ביום נתון. 'מהמידע הזה אנחנו יכולים להבין כמה מטאורואידים פוגעים באטמוספירה, כמו גם הכיוון ממנו הם מגיעים והמהירות שלהם', אמר בראון.
נאס'א אומרת שהאתגר הגדול ביותר הוא חלקיקים בגודל בינוני (חפצים בקוטר שבין 1 ס'מ ל-10 ס'מ), בגלל מידת הקושי שלהם לעקוב אחריהם, והם גדולים מספיק כדי לגרום נזק קטסטרופלי לחלליות ולוויינים. חלקיקים קטנים בגודל של פחות מ-1 ס'מ מהווים פחות איום קטסטרופלי, אבל הם גורמים לשפשופים של פני השטח וחורים מיקרוסקופיים לחלליות ולוויינים.
בור חלון של מעבורת החלל STS-35 מפגיעת פסולת מסלולית. קרדיט: נאס'א
אך ניתן לשלב את מידע המכ'ם מהמערכת הקנדית עם נתונים אופטיים כדי לספק מידע רחב יותר על סביבת החלל ולייצר מודלים שימושיים במהלך בניית לוויינים. מדענים מסוגלים יותר לגונן או להגן על הלוויינים כדי למזער את ההשפעה של פגיעות מטאורואידים לפני שליחתם לחלל.
ה-ISS היא החללית הממוגנת ביותר שאי פעם טסה, והיא משתמשת במיגון 'רב הלם', המשתמש במספר שכבות של בד קרמי קל כדי לפעול כ'פגושים', המזעזע קליע לרמות אנרגיה כה גבוהות עד שהוא נמס או מתאדה וסופג פסולת. לפני שהוא יכול לחדור לקירות של חללית. מיגון זה מגן על רכיבים קריטיים כגון תאים ראויים למגורים ומיכלי לחץ גבוה מפני האיום הנומינלי של חלקיקים בקוטר 1 ס'מ בקירוב. ל- ISS יש גם יכולת תמרון כדי להימנע מעצמים גדולים יותר.
מערכת המכ'ם המקורית פותחה למדידת רוחות באטמוספרה העליונה של כדור הארץ, ומאז שונתה על ידי בראון וחבריו החוקרים כדי להיות מותאמת לסוגי המדידות האסטרונומיות הנמצאות בשימוש כיום על ידי נאס'א.
כשהרדאר מזהה מטאורים, התוכנה מנתחת את הנתונים, מסכמת אותם ושולחת אותם לנאס'א באופן אלקטרוני. תפקידו של בראון הוא לשמור על התהליך ולהמשיך לפתח את הטכניקות המשמשות להשגת המידע לאורך זמן.
ווסטרן עובדת בשיתוף פעולה עם נאס'א במשך 15 שנים, והייתה מעורבת עם משרד הסביבה המטאור (MEO) שלה מאז הקמתו ב-2004. תפקידו של ה-MEO הוא בעיקר להעריך סיכונים. 'כולם יודעים שסלעים עפים בחלל', אומר ראש MEO ביל קוק. 'התפקיד שלנו הוא לעזור לתוכניות של נאס'א, כמו תחנת החלל, להבין את הסיכון לציוד שלהן, לחנך אותם על הסביבה ולתת להם מודלים להערכת הסיכונים הנשקפים לחלליות ולאסטרונאוטים'.
מָקוֹר: אוניברסיטת מערב אונטריו , נאס'א