22/03/03论文摘要
空间碎片是卫星安全运行的最大隐患，在监测空间碎片的应用中，小型望远镜具有巨大的成本优势，然而即使是在理想的光照和大气条件下，现有的小型望远镜系统对微弱目标的探测能力受到了限制。为克服这些限制，来自J.T. McGraw and Associates, LLC的研究人员搭建了光学检测系统，使用比通常观测空间碎片的口径小得多的望远镜搭载Tucsen的Dhyana 95相机得到了理想的结果，研究人员成功实现了通过小望远镜对地球静止轨道上和附近的小物体进行常规的监测。
图1. JTMA开发的0.35米口径的光学系统
图2. 恒星速率堆栈图像显示的中等密度星场（星星以正常的圆点扩散函数模式显示，地球同步或近地同步的对象则为线条格式。图中显示有三个容易识别的地球同步静止物体和一个明亮的近地球同步静止物体。）
成像技术分析
空间碎片在地面观测中由于信号弱、体积小、形状特征不显著等因素，所以难以被检测和跟踪。研究人员在光学望远镜上搭配Dhyana 95相机进行成像很好的解决了这个问题，Dhyana 95的有效成像面积为22.5 mm × 22.5 mm，像素大小为11 μm ×11 μm，并且其读出噪声（中值）为1.8 e-。当相机的芯片制冷温度降至-10℃时，暗电流低到可以忽略不计。相机可以通过USB 3.0和CameraLink进行数据传输，它的速度可以超过每秒1亿像素。观测实验中充分利用了Dhyana 95相机的高灵敏度以及大有效成像面积的优势，结合其高帧率、低读出噪声的特点，研究人员成功实现了通过小望远镜对地球静止轨道上和附近的小物体进行常规的监测。
参考源
1. Zimmer, P., J. T. McGraw, M. Ackermann, “Towards Routine Uncued Surveillance of Small Objects at and near Geostationary Orbit with Small Telescopes. " Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference (AMOS), 2017.
2. Zimmer, P., J. T. McGraw, M. Ackermann, “Affordable Wide-field Optical Space Surveillance using sCMOS and GPUs," Proceedings of the 2016 Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference.Wailea, Maui, Hawaii, 2016.
