Как "пропылесосить" орбиту
На низкой околоземной орбите находится основная масса наблюдаемого космического мусора - более 75%. Здесь же, в наиболее засоренной зоне, находится свыше 60% всех действующих космических аппаратов.
Космический мусор представляет серьезную опасность как для них, так и для пилотируемых аппаратов с людьми на борту — космических кораблей и МКС. Ведь столкновение действующих КА с объектами космического мусора может привести к выводу их из строя и даже разрушению.
Для борьбы с космическим хламом в России в ЦНИИмаш сегодня разрабатывается спутник-уборщик, способный удалять мусор с геостационарной орбиты (36 000 км) с помощью ионной пушки. Приблизившись к объекту, аппарат пучком ионов будет выталкивать обломок мусора на несколько сотен километров выше.
По словам специалистов, схема функционирования такого аппарата включает многократное повторение последовательности маневров сближения аппарата с удаляемым фрагментом, перелет полученной связки на орбиту захоронения (примерно на 250–300 км выше геостационарной орбиты) и возвращение в область геостационарной орбиты к следующему объекту космического мусора для его удаления.
Создание этого КА предполагалось проектом Федеральной космической программы на 2016–2025 годы до ее секвестра. На опытно-конструкторскую работу «Ликвидатор» планировалось суммарно выделить около 8,5 млрд рублей.
Спутник должен был за время своей полугодовой работы удалить с орбиты до 20 старых аппаратов массой до 2 т. В настоящее время по спутнику-уборщику продолжаются научно-исследовательские работы.
Другой российский проект спутника-уборщика создается Сибирским государственным аэрокосмическим университетом имени академика Решетнева. Аппарат должен очищать от крупных объектов самые проблемные орбиты — низкие с высотой от 160 до 2000 км и геостационарные орбиты с высотой 36 000 км.
В качестве космической платформы предлагается разгонный блок типа «Фрегат» с незначительными доработками. Аппарат будет захватывать объекты механически с помощью манипуляторов. Такой спутник должен получить искусственный интеллект, чтобы самостоятельно опознавать фрагменты мусора.
При работе с геостационарными орбитами космический уборщик должен будет переместить на орбиту захоронения 12 отслуживших космических аппаратов. На низких орбитах КА будет переводить обломки мусора на предельно близкую к Земле высоту, с которой они через некоторое время попадут в плотные слои атмосферы и сгорят.
Не дремлют и западные ученые. Сотрудник американской фирмы Aerospace Corporation доктор Зигфрид Янсон предложил концепцию с наименованием Brane Craft: космический аппарат в виде ткани с мембранной структурой размером около 1 кв. м и толщиной меньше человеческого волоса.
По задумке автора, спутник будет, подобно рыболовному тралу, собирать все, что встретится на его пути, после чего спустит «пакет» с космическим мусором в нижние слои атмосферы, где тот сгорит. За идею автор получил грант на 500 тысяч, долларов. Но пока проект не реализован полностью - ключевая проблема скрывается в конкретном способе применения.
Как пояснили спецы, с использованием данной концепции можно собирать только объекты на орбите самого спутника в направлении попутного движения, то есть когда относительные скорости практически одинаковы. При относительных скоростях космического мусора на встречных с аппаратом курсах примерно 11 км/с это невозможно.
По их мнению, запуск десятков подобных зондов, как это предлагает автор концепции, приведет к превращению самих зондов в космический мусор, что еще больше засорит очищаемые области космического пространства.
Российские специалисты считают, что единственным перспективным способом борьбы с космическим мусором на сегодня является сбор крупногабаритных объектов. К сожалению, работы по уводу или уничтожению мелкого космического мусора пока практически реализовать невозможно.
По материалам ТАСС
Фото из открытых источников