新研发的航天器测速仪无需GPS即可实现精确卫星定位

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近年来，低地球轨道上的交通流量激增。 由于全球定位系统和地面站有时不可靠或无法使用，越来越多的卫星正促使科学家们开发新的管理和跟踪解决方案。洛斯阿拉莫斯国家实验室推出了"航天器测速仪"，这是一种用于跟踪低地球轨道卫星的新技术。

这种结构紧凑、节省资源的设备可以精确测量卫星在地球轨道上运行时的速度。 研究人员认为，它还可以作为深空任务的跟踪解决方案。

航天器测速仪旨在提供星载实时速度测量，使空间机构和商业运营商能够预测卫星位置并执行轨道机动，以避免与其他卫星或空间碎片发生碰撞。

洛斯阿拉莫斯公司开发该系统是为了应对低地轨道日益拥挤的状况，因为低地轨道上的活跃卫星数量将从2019年的2287颗激增到2024年的1万多颗。 随着超大型卫星群的兴起，预计交通管理方面的挑战将更加严峻。

目前跟踪卫星速度和位置的方法依赖于全球定位系统或地面雷达。 虽然全球定位系统在卫星有正常接收器时可以工作，但在太阳风暴期间会变得不可靠。 而地面站只能断断续续地跟踪轨道物体，有时几小时或几天才能跟踪一次。

新推出的航天器测速仪为这两种系统提供了更可靠的替代方案，即使在极端的太空天气下也能提供连续的速度数据。 研究人员还认为，它可以跟踪其他行星大气中的轨道插入情况，监测当地的空间环境，并测量危险的粒子充电水平。

该设备通过其双层等离子体光谱仪实现了这些功能，该光谱仪可测量撞击航天器前部和后部的带电粒子（离子和电子）。 洛斯阿拉莫斯的研究人员将这一过程比作汽车在大雨中行驶：撞击前挡风玻璃的雨滴比撞击后挡风玻璃的雨滴多。 通过分析这种差异，航天器测速仪可以实时确定卫星的速度和位置。