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光力驱动的追踪器用于30-100公里高度的近空间遥感

NASA2026年7月21日 15:23

3分钟阅读 光力驱动的追踪器用于30-100公里高度的近空间遥感 劳拉·霍尔 2026年7月21日 文章 本杰明·谢弗,稀薄技术公司。我们提出了一种新的方法,利用光力悬浮的追踪器在30-100公里的高度进行大气感知。这些轻量级结构利用阳光保持悬浮,最长可达数月,并可以通过基于卫星的激光雷达或雷达进行远程追踪。与自然气溶胶不同,这些追踪器旨在提供在标准遥感波长下的强且可调的后向散射,从而能够被动、持久地、高度选择性地测量在现有系统极其未测量的区域的风速、温度和压力。该概念解决了当前感测能力的一个重大缺口。中层大气与上平流层在大气动力学、空间领域意识、空间天气和高空平台导航中发挥着关键作用。尽管该区域的重要性,数据收集仍然是一项挑战。近空间高度对气球飞行过高,而对卫星轨道又过低。现存大气物种的浓度对激光雷达和雷达等遥感技术来说也太低。光力驱动的追踪器提供了一种新的解决方案:一种持久的、分层的非毒性、惰性后向散射点传感器层,无需机载电源、推进或控制。这些追踪器可以通过高空气球或火箭部署,并根据其几何形状和涂层自主到达目标高度。在一个代表性的任务中,数千个追踪器从一个大约30公里的轻型气球释放。追踪器上升到90-100公里的目标高度,即下层电离层。基于卫星的激光雷达跟踪它们在一个月生命周期内的运动。追踪器的轨迹使得在亚公里分辨率和每小时周期中对风切变、热梯度和压力轮廓进行连续绘制。收集的实时数据用于校准电离层空间天气模型的边界条件。随着数据的收集,模型的预测能力得到了提高,从而增强了近空间和低地球轨道的态势感知和通信韧性。其他早期部署可以例如在热带支持天气模型的改进,并监测空间港的气象条件。这项工作建立在光力飞行的最新实验结果基础上,具有在近空间条件下的悬浮的实验室验证,以及初步的追踪器扩散和可见性的模拟。后向散射模型确认了使用商用激光雷达系统进行轨道检测的可行性。追踪器设计在生命周期结束时安全解体,并且与可扩展的制造技术兼容。通过工程化散射介质本身,该概念颠覆了传统的气象遥感技术。它使得低SWaP-C卫星传感系统以及一种根本新的持久测量工具类别在国家安全、气象学、日照物理和行星探索中得以实现。 2026年选集 持续探索 发现更多NIAC主题

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