Onderzoeksproject IM/RT/23/SORBET (Onderzoeksactie IM)
Het BRAMS-netwerk (Belgian RAdio Meteor Stations) is een onderzoeksinfrastructuur die sinds 2010 ontwikkeld wordt door BIRA-IASB met financiële middelen van BIRA-IASB, STCE en het BRAIN-Be-project METRO. Het maakt gebruik van voorwaartse verstrooiing van VHF-radiogolven op geïoniseerde meteoorsporen om meteoroïden die in de aardatmosfeer terechtkomen te detecteren en te karakteriseren en om hun impact op de bovenste atmosfeer in te schatten. Het netwerk bestaat momenteel uit een zender en 46 ontvangststations (de meeste in België, een paar in Frankrijk, Luxemburg en Nederland). Een van de ontvangststations is een interferometer.
Er werden twee methoden ontwikkeld om meteoroïdenbanen en -snelheden te reconstrueren aan de hand van BRAMS-gegevens. De eerste maakt gebruik van de gemeten tijdsverschillen tussen de waarnemingen van meteoorecho's door ten minste 6 BRAMS-ontvangststations. Een tweede methode gebruikt de radio-interferometer en vereist slechts 3 bijkomende detecties van BRAMS-ontvangers. Beide methoden worden nu aangevuld met het gebruik van de pre-t0-fasetechniek, die een extra bepaling van de snelheid van de meteoroïde oplevert. Een vergelijking met optische waarnemingen bevestigt dat beide methoden een nauwkeurige snelheid en inclinatie geven.
Nu deze instrumenten beschikbaar zijn, bestaat de volgende stap erin BRAMS van onderzoeksinstrument om te vormen tot een permanent operationele infrastructuur en diensten te leveren aan ruimtevaartexploitanten, wetenschappers en het publiek. Deze diensten zullen gebaseerd zijn op de afgeleide gegevens die hieronder worden beschreven:
1) Trajecten, snelheden en baanparameters van meteoroïden zijn belangrijk voor de astronomische gemeenschap om de dynamica van meteoroïden te bestuderen, nieuwe meteorenregens te detecteren en de moederlichamen ervan te identificeren.
2) Temperatuur en windsnelheden in de mesosfeer en lage thermosfeer: aangezien meteoroïden rond 85-105 km hoogte opbranden, bemonsteren ze dit gebied dat ontoegankelijk is voor ballonnen of ruimtevaartuigen. Uit de kenmerken van meteoorecho's kan men de temperaturen en windsnelheden op die hoogten afleiden, een taak die routinematig wordt uitgevoerd met meteoorradars, maar die wij zullen aanpassen voor een voorwaarts verstrooiingssysteem zoals BRAMS. Het belangrijkste voordeel is dat dergelijke metingen met een hogere ruimtelijke resolutie kunnen worden uitgevoerd en een groter gebied bestrijken omwille van het grote aantal BRAMS-ontvangers. We zullen dit aanbieden als een dienst aan modelleurs van de wereldwijde atmosferische circulatie.
3) Meteoorfluxen zijn cruciaal voor ruimtevaartbedrijven omdat meteoroïden een bedreiging vormen voor ruimtevaartuigen. We zullen bekijken hoe we een dienst kunnen ontwikkelen (of hoe we kunnen worden geïntegreerd in een dienst) die het risico op inslagen van meteoroïden weergeeft voor een gegeven geometrie en baankenmerken van een ruimteschip (in een baan om de Aarde). Omdat we betrokken zijn bij wetenschappelijke ruimte-instrumenten, wordt ons instituut steeds vaker geconfronteerd met de noodzaak om dergelijke risicobeoordelingen van inslagen te maken.
Om deze doelstellingen beter te bereiken, zullen we eerst het BRAMS-netwerk uitbreiden om maximaal voordeel te halen uit de nieuw ontwikkelde algoritmen door een tweede interferometer en een tweede zender toe te voegen en door het vermogen van de huidige zender te verhogen.
