Устройство для сбора и уничтожения орбитального мусора

Уже в феврале Японское космическое агентство планирует запустить так называемую "электродинамическую ловушку". Устройство, разработанное компанией Nitto Seimo, занимающейся изготовлением рыболовецкого оборудования, предназначено для сбора и уничтожения орбитального мусора, который служит серьезной угрозой действующим космическим аппаратам.

Фото:

Проблема космического мусора уже давно беспокоит специалистов. Сейчас на орбите Земли парят 23 тысячи объектов, диаметр которых составляет более 10 сантиметров. В основном это обломки космической аппаратуры или сами аппараты. Лишь треть из них при этом функционирует, остальные — мертвый балласт. В год между ними происходит в среднем 250 столкновений. Как выяснилось, даже дециметровый обломок оборудования, болтающийся по орбите, способен вывести из строя спутник средних размеров, а сантиметровые объекты могут нанести серьезный урон крупным аппаратам.

Читайте также: Советский мусор угробил спутник Эквадора

На сегодняшний день эффективных мер защиты от космического мусора размером более 1 сантиметра в поперечнике практически не существует. "Антимусорная" международная космическая программа сводится в основном к профилактическому мониторингу обломков аппаратуры в пределах околоземного пространства. Но, может быть, раз не удается ничего сделать с мусором, хотя бы попытаться уменьшить его количество, убирая с орбиты сломанную аппаратуру? — предложил в начале прошлого года Керри Нок из Global Aerospace Corporation.

Один из вариантов — применение тросов со встроенными источниками электроэнергии (солнечные батареи тоже могут испортиться). Это создаст в проводящем тросе поток электронов, взаимодействующий с магнитным полем Земли и (или) солнечным ветром, который "подтолкнет" сломанный спутник в сторону земной атмосферы. Попав туда, он просто сгорит и таким образом не пополнит собой орбитальной свалки.

Вторым вариантом, который окажется особенно эффективным для спутников, "болтающихся" на малой высоте, будет использование сверхтонких надувных сфер для торможения. Их станут заранее накачивать газом, который резко повысит сопротивление удаляемого спутника. В итоге он снизится и опять же сгорит в атмосфере Земли.

Почему же работу над "космическим мусорщиком" поручили именно компании, изготавливающей рыболовные принадлежности? Потому что тут нужен трос! Это, как решили представители космического агентства, оптимальный вариант. Разработка представляет собой пучок алюминиевых и стальных нитей длиной 700 метров. Правда, во время испытаний будет использована лишь 300-метровая длина.

На тросе закреплены датчики, которым предстоит отслеживать обломки и автоматически корректировать траекторию аппарата таким образом, чтобы он не столкнулся с нежелательными объектами. При помощи электрического заряда устройство сможет притягивать к себе встречающийся мусор. По мере того как "мусорщик" будет проходить через магнитное поле Земли, будет возникать сила Лоренца, тормозящая "мусорные объекты". После того как данный объект достигнет расчетной скорости, он начнет снижаться и в конце концов сгорит в земной атмосфере.

Основными достоинствами этого способа уборки мусора с орбиты являются его простота, а также малое потребление системой топлива. Если февральские испытания пройдут успешно, то начнется работа над изготовлением 10-километровой модели, которая позволит буксировать с орбиты целые неработающие спутники.

Правда, не все может пройти так гладко. Существует вероятность того, что на снижение "мусорных" объектов потребуются месяцы и даже годы. К тому же, не исключено, что сам металлический трос может повредить обшивку действующих аппаратов. Наконец, всегда есть возможность того, что чересчур легкая конструкция выйдет из строя под ударами микрометеороидов. Не застрахована она и от столкновений с тем же космическим мусором. То есть те же объекты, с которыми ей предстоит "работать", могут оказаться для нее опасными.

Читайте также: Космос очистят с помощью электричества

Разумеется, после испытаний можно будет сделать какие-то более определенные выводы, но само допущение возможных сбоев "уборочной" аппаратуры указывает на то, что все-таки подобные проекты должны получать одобрение тех стран, которые уже имеют значительный опыт космических программ. Иначе финансовые средства могут оказаться затраченными впустую.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"