РусУкр

Космическая свалка: как очистить орбиту Земли от мусора

 
Печать Отправить на почту

 

 

Вокруг Земли на огромной скорости вращаются тонны космического мусора. По данным Европейского космического агентства, отходов на орбите накопилось так много, что проблема вот-вот выйдет из-под контроля.

Космическая свалка: как очистить орбиту Земли от мусора

Ученые подсчитали, что буквально за 60 лет вокруг Земли скопилось более 750 тыс. объектов крупного мусора и 167 млн. – мелкого (меньше 1 см). На орбите действуют свои законы (нет воздуха), поэтому обломки мчатся на неимоверной скорости — 8 км/с. Это создает риски для объектов спутников и космонавтов. Например, чтобы пробить скафандр, достаточно кусочка размером с каплю, информируют Экономические Новости.

В 2013 г. фрагмент мусора столкнулся с российским наноспутником BLITS. В результате аппарат развалился и пополнил ряды космических отходов. А в 2016 г. какая-то частичка попала в иллюминатор МКС, к счастью ей не удалось его пробить, однако она оставила приличную вмятину диаметром 7 мм. Таких примеров, к сожалению, очень много. Тему космического мусора подняли даже в Голливуде. В 2013 г. был снят фильм «Гравитация». Причиной всех бедствий в этой картине становится столкновение обломков с МКС.

Ученые считают, что на данный момент больше всего в космосе намусорили США, за ними следует Россия, а на третьем месте разместился Китай. Помимо обломков космических аппаратов, вокруг орбиты летают потерянные инструменты экипажа МКС и даже отходы их жизнедеятельности. Когда-то на станции отсутствовала система переработки мочи, поэтому астронавты выливали ее прямо в космос.

На видео запечатлен момент потери космонавтом камеры

На то, как долго космический мусор вращается вокруг планеты, влияет, в первую очередь, высота орбиты. Обломки, находящиеся низко, рано или поздно сгорают в атмосфере. А вот те объекты, которые летают повыше, очень дорого выводить на низкую орбиту, поэтому их стараются, наоборот, поднять повыше — на «орбиту захоронения», где они будут кружиться веками.

Сейчас все больше ученых обеспокоены проблемой загрязнения орбиты. Мусор может сбивать важные спутники, а некоторый даже падать на поверхность планеты. Человечество уже осознало, что горы отходов опасны не только на Земле, но и в космосе. Поэтому сейчас многие компании со всего мира разрабатывают технологии по космической уборке.

DARPA собирается ловить мусор с помощью сети и гарпуна

С 2010 г. американское оборонное агентство DARPA начало инвестировать в необычный для него проект — в создание гарпуна для захвата отслуживших спутников. Идея создания такого устройства принадлежит компании Star Inc. Ученые предлагают вывести на орбиту двенадцать спутников — «электродинамических ликвидаторов» (Electrodynamic Debris Eliminator — EDDE), вооруженных большими сетками и гарпунами.

Космическая свалка: как очистить орбиту Земли от мусора

Предполагается, что за 7 лет работы они смогут сгрести порядка 2,5 тыс. объектов массой больше 2 кг. Технология EDDE позволит отправить мусор на дно Тихого океана, «спалить» в атмосфере или же отправить на переработку.

Космические гарпуны — это стокилограмовые устройства, работающие на солнечных аккумуляторах. Star Inc. собираются «стрелять» ими с Земли в направлении самых крупных скоплений мусора. Специалисты уверяют, что их EDDE сможет облетать действующие спутники.

Первоначально к мусороуборочным космическим работам планировалось приступить в 2017 г. Но, к сожалению, этого не произошло. Скорее всего, компания продолжает трудиться над разработкой правил космического движения для своего аппарата.

Воздушные шары против мусора

Американская корпорация Global Aerospace изобрела нестандартное решение борьбы с космическими отходами. В основе метода лежит идея транспортировки мусора в атмосферу Земли, где тот с большой долей вероятности быстро сгорит. В качестве буксира ученые предложили использовать огромные воздушные шары — Gossamer Orbit Lowering Device или GOLD («Легкое как паутинка устройство понижения орбиты»). Впервые свое изобретения Global Aerospace презентовала на конференции по астродинамике «Astrodynamics Specialist Conference» в 2010 г.

Шары GOLD предлагают изготавливать из сверхтонкого, но прочного материала. Диаметр составит 37 метров. Стоит отметить, что к цели назначения его собираются выводить в сложенном виде. Ученые заявили, что общий вес коробки с шаром и устройством для надува составит всего 36 кг. После встречи с мишенью-мусором GOLD прикрепляется к объекту. Следующий этап — естественное увеличение силы трения этого тандема, что поспособствует снижению скорости и последующему вхождению в плотные слои атмосферы.

Космическая свалка: как очистить орбиту Земли от мусора

Недостатком такого метода ученые считают ограниченность действия – очистить околоземное пространство с помощью шаров можно будет лишь на низких орбитах — до 2000 км. Но как раз здесь и наблюдается наибольшая засоренность. Среди главных преимуществ этих «санитаров» — небольшие финансовые затраты на изготовление и возможность размещать GOLD на ракетах, летящих по своим делам.

NASA укутает мусор «одеялом»

В 2017 г. NASA выделила калифорнийской компании Aerospace Corporation деньги на разработку прочных и супертонких «одеял» Brane Craft для обволакивания космического мусора. Площадь такого устройства составляет около 10 кв. м, а толщина меньше, нежели человеческий волос. Их главная задача — отлавливание мусора, а также его последующий спуск в атмосферу.

Сейчас Aerospace Corporation находятся на стадии выбора материала для «одеял», но они уже определились, что конструкция Brane Craft будет модульной (благодаря этому можно в любой момент заменить поврежденный участок). Также устройства планируют укомплектовать как солнечными аккумуляторами, так и топливом для экспериментальных ионных двигателей NASA.

Ученые хотят в ближайшее время запустить на низкую околоземную орбиту несколько десятков таких устройств. Планируется, что на начальном этапе каждое одеяло будет отлавливать до 1 кг отходов. В NASA заявили, что в 2019 г. публике покажут первый образец Brane Craft.

Лазерное уничтожение космического мусора

В начале 2018 года Цюань Вэнь и его коллеги из Инженерного университета ВВС Китая предложили новый метод очистки космического пространства. Они планируют испарять или разбивать ненужные объекты с помощью лазера.

Эту идею уже давно вынашивали многие изобретатели. Но до сих пор она была из области фантастики: никто не понимал, как отслеживать цель и наводить прицел. К сожалению, и у представителей Китая есть много нестыковок. Им удалось построить интересную компьютерную модель, они доказали, что орбиты «оружия» и мусора должны располагаться на одной полкости, а также выбрали в качестве мишеней обломки более 10 см. Обстрелы планируют вести с периодичности 20 выстрелов в секунду. В результате мусор должен либо испепелиться, либо же изменить свою скорость и постепенно «упасть» в атмосферу.

Но вот они не продумали, что для раздробления такого большого по космическим меркам мусора понадобится очень сильный лазер, а это уже будет считаться оружием. А как известно, международным правом запрещено использование космического оружия. Также непонятно, чем вообще будет питаться такое мощное устройство. Ясно одно — изобретатели лазера только вначале своего пути и пока не известны все тонкости нового космического очистителя.

До сих пор на орбиту Земли не выведен ни один мусоросборщик. Ученые продолжают решать главную проблему — как сделать устройство таким, чтоб не повредить при «уборке» функционирующие спутники.

Другие же специалисты поднимают вопросы профилактики замусоривания космоса. Во-первых, они предлагают делать спутники более долговечными, а, во-вторых, увеличить их маневренность. Также NASA и ESA сейчас серьезно подошли к созданию каталога орбит всех космических обломков, что в дальнейшем будет способствовать уменьшению вероятности столкновения спутника или МКС с отходами.




Новости технологий



Новости партнеров