太空旅行有风险？没关系，用高效的激光技术追踪地球轨道上的碎片，可以有效避免风险。

在轨道上无法控制的飞行物体是现代太空旅行的巨大风险，而且，由于我们今天对卫星的依赖，它对全球经济也是一个风险。德国耶拿弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所的一个研究小组现在特别开发了一种光纤激光器，可以可靠地确定空间碎片运动的位置和方向，以减轻这些风险。

空间碎片是近地轨道空间飞行中的一个大问题。退役或损坏的卫星、空间站的碎片和其他太空任务的残余，每天都有可能与活跃的卫星和宇宙飞船发生碰撞。除了破坏性的力量外，碰撞还会产生额外的风险，产生数千块新碎片，而这些碎片反过来又会与其他物体相撞——这是一个危险的雪球效应。

今天，全球经济在很大程度上依赖于卫星及其功能——例如，这些应用在电信、电视信号传输、导航、天气预报和气候研究等方面都有应用。通过与轨道卫星或火箭残骸碰撞而造成的破坏或破坏，会造成巨大和持久的破坏。因此，危险空间碎片需要在任何打捞或其他反措施被考虑之前可靠地跟踪和记录。来自Jena的Fraunhofer IOF的专家已经开发出了一种非常适合这项任务的激光系统。

“凭借我们强大而高效的系统，我们能够可靠准确地确定物体在轨道上运动的确切位置和方向，”Fraunhofer IOF的光纤激光器组的托马斯·施赖伯博士解释道。“像我们这样的激光系统必须非常强大，才能承受太空中的极端条件。”特别是在发射过程中，运载火箭的高物理应变，技术受到非常强烈的振动。“在低地球轨道上，暴露于辐射的高水平，极端的温度波动和低能源供应是克服的巨大障碍。”这使得Jena研究小组的新发展成为必要，因为普通的激光技术无法应对这些挑战。

此外，还需要对空间碎片进行比较长距离的分析。为了达到这个目的，激光脉冲通过一个基于玻璃纤维的放大器进行传播，并在其公里长的行程中发送。

“非常短的激光脉冲，仅持续几十亿分之一秒，在空间中的不同位置被拍摄，以确定速度、运动方向和物体的旋转运动，”奥利弗·德·弗里斯博士解释道。“用我们的激光系统，每秒可以发射数千次脉冲。”如果一个物体实际上在一个被检查的位置，部分的辐射被反射回一个特殊的扫描仪，它直接被集成到系统中。尽管激光束非常快，但发射的光需要一段时间才能到达物体，然后再返回。这个所谓的“飞行时间”可以被转换成一个距离，一个真实的3D坐标。该系统的复杂传感器收集反射的光反射，可以探测到反射光的十亿分之一。

这一原则最初是由两位弗劳恩霍夫研究所的研究人员和德国航空航天中心(Deutsches Zentrum fur Luft- und Raumfahrt,DLR)共同研发的，已经在国际空间站国际空间站的对接操作中成功地进行了测试。在此之前，激光系统已经安装在Thuringian航空公司的传感器上，该公司于2016年由自主供应运输机atv - 5发射。Jena Optronik的系统在能效方面也很出色:例如，光纤激光器的总功率不到10瓦，这明显低于商用笔记本电脑。