Если вы обладаете хотя бы какими-то знаниями о научной фантастике, вы, вероятно, знакомы с концепцией тягового луча. Часто изображаемые в вымышленных произведениях как средство захвата объектов-отступников или противостоящих космических кораблей и манипулирования ими по своему усмотрению, эти лучи обычно материализуются в виде непримечательного потока света, исходящего из корабля, чтобы захватить и обездвижить свои цели.
Однако вскоре это объяснение может выйти за рамки предположений, а сама технология может стать более осязаемой в недалеком будущем. В настоящее время Университет Колорадо в Боулдере занимается разработкой реального притягивающего луча, конечной целью которого является помощь в очистке космического мусора.
Распространение космического мусора представляет собой серьезную проблему, которая усиливается с каждым днем по мере того, как мы продолжаем запускать объекты в космос. Джулиан Хаммерл, аспирант, участвующий в проекте, подчеркнул эту проблему в пресс-релизе, заявив:
"Проблема космического мусора заключается в том, что, столкнувшись, вы создаете еще больше космического мусора. Увеличивается вероятность того, что произойдет еще одно столкновение, которое создаст еще больше мусора. Возникает эффект каскада".
Тем не менее, проблема заключается в трудной задаче сбора и эффективной утилизации космического мусора. Непрактично отправлять в космос миниатюрного робота для сбора мусора и доставки его обратно на Землю, поскольку природа космического мусора не позволяет его легко извлечь. Он обычно движется с большой скоростью, и его точную траекторию трудно предсказать, что делает перехват пугающей перспективой. К сожалению, любая физическая попытка захвата обломков, скорее всего, приведет к новым столкновениям, усугубляя проблему.
Именно здесь в игру вступает тяговый луч. Используя луч для захвата объектов, можно обойти многие из этих опасностей. Команда, участвующая в этом проекте, стремится создать "электронный луч", который, по сути, функционирует как усиленная форма статического электричества.
Ханспетер Шауб, исследователь и руководитель проекта, объяснил:
"Мы создаем притягивающую или отталкивающую электростатическую силу. Это похоже на тяговый луч, который вы видели в фильме "Звездный путь", хотя и не такой мощный".
Для проверки своей технологии команда использовала устройство, известное как Лаборатория электростатического заряда для взаимодействия плазмы и космических аппаратов (ECLIPS). По сути, это миниатюрная камера, имитирующая космические области вокруг нашей планеты, которые густо населены космическим мусором.
В этой камере исследователи могут воплотить свою концепцию в жизнь, подвергая небольшие блоки, представляющие космический мусор, воздействию пучков электронов. Этот процесс придает обломкам небольшой отрицательный заряд, в то время как луч притяжения приобретает небольшой положительный заряд. Когда противоположные заряды притягиваются, тяговый луч начинает буксировку. По оценкам команды, в течение двух-трех месяцев она сможет сдвинуть спутник весом в несколько тонн примерно на 321 км — не быстро, но вполне приемлемая скорость.
Даже если технология может быть легко масштабирована, исследователи сталкиваются с многочисленными проблемами при переходе этой концепции из области научной фантастики в осязаемую реальность. Одно из основных препятствий связано с нерегулярными потоками солнечного ветра, присутствующими вблизи Земли. Эти потоки состоят из высокоэнергетических частиц, испускаемых Солнцем. Поскольку область, содержащая большинство космического мусора, находится за пределами магнитного поля, защищающего поверхность нашей планеты от этих частиц, они могут помешать эффективности луча.
"Именно это делает технологию такой грозной", — заметил Кейли Чемпион, еще один аспирант, участвующий в проекте. "Вы сталкиваетесь с совершенно разными плазменными средами на низкой околоземной орбите, геосинхронной орбите и вокруг Луны. Это проблема, которую необходимо решить".
Таким образом, нам еще предстоит пройти значительное расстояние, прежде чем научная фантастика материализуется в реальность, но цель ближе, чем ожидалось. Тяговый луч, активировать.