Radar para rastrear objetos espaciales
Um radar para rastrear objetos espaciales é um radar de alta precisão com um alcance extremo. É utilizado para catalogar as órbitas dos satélites e os destroços espaciais no espaço próximo à Terra (até 3000 km de altitude).
O lixo espacial é uma ameaça persistente e crescente aos satélites e aos vôos espaciais. Devido à sua velocidade extremamente alta, estas partículas de detritos têm o potencial de penetrar satélites e naves espaciais como um projétil e assim destruí-los. Para evitar o risco de colisões, é crucial localizar, rastrear, identificar e documentar a órbita dessas partículas.
Figura 1: Com dois radares, a posição exata pode ser calculada apesar da baixa resolução angular.
A resolução de alcance é o menor problema para radares modernos que operam com sinais de sonorização de banda larga. O poder de resolução angular, entretanto, depende do tamanho geométrico da antena. Isto não é tão fácil de aumentar, porém, porque também afeta o motor de movimento da antena, que então não pode mais ser alinhado com o alvo tão rapidamente devido a sua grande massa. Um padrão de antena com uma largura do feixe do lóbulo principal de 4° tem uma extensão de mais de 200 km a uma distância de 3000 km. Ao mesmo tempo, porém, com uma largura de banda de 100 MHz, a distância pode ser determinada a menos de 1,5 metros.
Um remédio para isso pode ser o uso de dois radares, que são instalados a uma distância de cerca de 300 km e simultaneamente medem a parte de sucata a ser pesquisada de diferentes ângulos. Esta metodologia é realizada com radares do tipo GESTRA instalados em vários locais. Agora, com a ajuda da multiateração, uma determinação muito precisa do ângulo também pode ser feita a partir de ambas as distâncias medidas com precisão.
O método convencional de alcançar a resolução angular necessária em sistemas de radar espacial é ampliar a antena. O radar TIRA do Instituto Fraunhofer de Física de Alta Freqüência e Técnicas de Radar (Wachtberg, Alemanha), por exemplo, tem uma antena parabólica com um diâmetro de 34 metros.