Как только очистить орбиту от галлактического спама?

    Трудности граждан с спамом и не завершаются на Планете земля — они следуют за нами в космос. Тыщи тонн брошенных спутников, отработанных ракетных элементов и блуждающих фрагментов спама сейчас кружат вокруг нашей планетки на неописуемых скоростях, и размер галлактического спама возрастает с каждым годом.

    Как только очистить орбиту от галлактического спама?

    С начала галлактической эпохи состоялось наиболее 4900 запусков — наиболее 6600 спутников припарковались на орбите. Из их 3600 остаются в космосе, из которых лишь 1000 работает оптимально. Непременно, мы вывели на орбиту достаточно не мало спама — и он получился из-под нашего контроля. Приблизительно 65% орбитального спама, входящего в каталог, вышло по причине столкновений на орбите.

    Полное количество галлактического спама ныне составляет:

    • 30 000 обломков все больше 10 см в диаметре
    • 670 000 обломков все больше 1 сантиметра
    • 170 миллионов обломков все больше 1 мм

    Посреди этих объектов переработанные верхние ступеньке ракет, списанные либо сломанные спутники, пусковые адаптеры, крышки от объективов и даже стройные медные провода — все, что аккомпанирует пуск ракеты. Объекты отслеживаются US Space Surveillance Network, которая составляет каталог галлактического спама от 5 перед началом 10 см на малорослой околоземной орбите и перед началом 1 погонного метра на геостационарной орбите.

    Содержание

    • 1 И все-же оно ворочается
    • 2 Синдром Кесслера
    • 3 Чуть-чуть профилактики
    • 4 Перспективные способы чистки орбиты Почвы

    И все-же оно ворочается

    Как только очистить орбиту от галлактического спама?

    Угрозу, которую воображают эти объекты для космонавтов, спутников и галлактических станций, далековато и не шуточная. Как только существовало красиво показано в «Гравитации», Первый закон движения Ньютона ведет себя как только редкостный чудак на буковку «м» на орбите. Весь этот спам крутится вокруг Почвы с гигантской скоростью, и нет никакой атмосферы, о которую он мог замедлиться либо сточиться.

    10-сантиметровый фрагмент галлактического спама может целиком разбить спутник, а уж сантиметровый кусок целиком выведет из строя галлактический аппарат и пробьет щиты Интернациональной галлактической станции. Даже миллиметровый объект может вывести из строя деликатные подсистемы.

    И столкновения происходят. Первое ненамеренное столкновение двух спутников вышло 10 февраля 2009 года в 776 километрах над Сибирью. Личный южноамериканский спутник взаимосвязи Iridium 33 и отечественный военный спутник «Космос-2251» столкнулись со скоростью 11,7 киллометрах/с. Оба спутника были целиком разрушены и произвели наиболее 2200 отслеживаемых фрагментов. Для сопоставления: пассажирский аэробус летит в 80 раз медлительнее.

    Синдром Кесслера

    В кинофильме «Гравитация» а также был применен некоторый измышленный сценарий. Российские приименяли ракету для ликвидирования единого из собственных спутников. В итоге возникло мощное поле обломков, которое крутится вокруг Почвы раз в 90 минут, также вызывает цепную реакцию — синдром Кесслера — сталкивается с иными спутниками и увеличивает толпу. Такова галлактическая лавина. И, как только проявил кинофильм, предпочтительнее и не стоять у нее на пути.

    На деле, такова ситуация уже происходила, исключительно в изрядно наименьших масштабах. В 2007 году, в рамках демонстрации силы, китайские военные сбили одну из нерабочих метеорологических станций, случаем выбросив тыщи обломков спама на орбиту.

    Шансы на то, что начнется синдром Кесслера, увеличиваются с каждым годом, по мере повышения количества барахла на орбите.

    Как все-же устранить весь этот спам? Сможем ли мы когда-нибудь устранить мощное поле обломков вроде тамошнего, что продемонстрировали в «Гравитации»? Ответ да, но будет нужно недюжинная изобретательность и не мало терпения.

    Как только очистить орбиту от галлактического спама?

    Чуть-чуть профилактики

    До того как мы займемся непринужденной чисткой, стоит ли побеседовать об профилактике и ликвидации последствий. Например, мы можем начать выполнять спутники и галлактические станции наиболее высокопрочными. Усилить защиту от ударов (как только галлактического спама, эдак и метеорных тел). Спутники а также обязаны быть наиболее маневренными.

    Причем мы обязаны предпринять все потенциальное, дабы предупредить возникновение галлактического спама. Во избежание столкновений, к примеру, орбиты любых обломков спама и потенциальных намерений обязаны быть знамениты заблаговременно. К счастью, эта информация предоставляется каталогом U.S. Strategic Command (USSSTRATCOM). Кабинет Евро галлактического агентства, ответственный за галлактический спам, предоставляет прогнозы обстоятельств и оценку риска столкновений в качестве сервиса для миссий ESA и третьих лиц.

    Перспективные способы чистки орбиты Почвы

    Итак, настало время очистить орбиту Почвы от галлактического спама. Ученые и инженеры давали толпу многообразных стратегий по активной уборке галлактического спама, хорошенькие не максимально. Давайте пробежимся по списку лучших кандидатов.

    Старенькые добрые невод и гарпун

    Наиболее популярная как только ElectroDynamic Debris Eliminator (EDDE), эта мысль состоит в том, дабы выслыть в космос спутник, вооруженный паутиной и гарпуном. И вправду, захватывать спутники и альтернативные объекты, сбившиеся с пути, можно стандартной паутиной. Этот замысел дешево стоит ли, комфортен и может выехать с хоть какой миссией на низменную околоземную орбиту.

    Этакие спутники могли бы маневрировать по всей НОО и убирать практически всякую миссию. Наиболее тамошнего, них можно существовало бы применять неоднократно, а уж означает и убирать все больше намерений. Создатели считают, что EDDE мог бы убирать 136 объектов в три года — а 12 EDDE могли бы устранить 2465 объектов на НОО весом наиболее 2 кг за семь лет.

    Но сработает этакий замысел лишь с большими объектами.

    Галлактические воздушные шары

    Для чего применять паутине, ежели существуют воздушные шары? Эта мысль именуется Gossamer Orbit Lowering Device, либо GOLD System, и были предложена Кристин Гейтс. Концепция употребляет максимально объемной и плоский воздушный шар, который будет оборачивать объект и повышать его аэродинамическое сопротивление в несколько сотен раз, тем приводя к его падению в атмосферу Почвы. GOLD System могла бы убыстрить процесс естественного схода с орбиты у энных объектов с пары веков перед началом пары месяцев. Надувная система ординарна и эффективна, по последней мере на бумаге.

    Реактивный буксир

    Для наиболее больших объектов можно существовало бы применять отдельных суицидальных ботов, кои будут двигать спутники к повторному входу в атмосферу. Проект CleanSpaceOne от EPFL, к примеру, включает спутниковый куб, который будет преследовать, захватывать и уничтожать галлактический спам. ИСТИНА, цена будет безмерно высока — порядка 200 миллионов баксов для каждой миссии.

    Солнечный парус

    Surrey Space Centre ишачит над HybridSail — системой, объединяющей объемной развертываемый отражающий парус с тросами для буксировки объектов с орбиты. Система будет сводить объекты с орбиты за счет аэродинамического сопротивления и обмена импульсом с заряженными тросами и ионосферной плазмой.

    В данной схеме маленький спутниковый куб обязан состыковаться с фрагментом галлактического спама. Потом, используя магнитную систему ориентации, он бы стабилизировал наклон, тангаж и рыскание объекта. Потом развернул бы тросы и парус 5 на 5 погонных метров, положив начало фазе схода с орбиты.

    Как только очистить орбиту от галлактического спама?

    Перезагрузка малорослой орбиты с вольфрамовой пылью

    Мы могли бы выпустить туча вольфрамовой пыли на орбиту для сотворения атмосферного сопротивления на орбитальных высотах. С уменьшением скорости целостность орбит тыщ обломков галлактического спама существовала бы нарушена. Маленькие куски спама мал-помалу сходили бы со собственных орбит в течение пары десятилетий (решение и не секундное).

    Дабы это же предпринять, надо выпустить туча вольфрамовой пыли — крошечные крупицы менее 30 мкм в диаметре — на высоте порядка 1000 км, создав относительно толстый слой маленьких частиц материи, кои будут целиком кутать планетку. Вольфрам, который практически вдвое плотнее свинца, добавит значимый вес хоть какому объекту, за который зацепится.

    Мысль красивая — безупречно подойдет для синдрома Кесслера — однако в случае с большими объектами ишачить и не будет.

    Наиболее тамошнего, она может иметь потенциально чертовские последствия на альтернативные орбитальные объекты вроде функционирующих спутников. А также она может разрушить чувствительное оборудование вроде солнечных панелей. Как следует, ее можно анализировать лишь как только фотомодель «перезагрузки» — полное очищение земной орбиты.

    Как только очистить орбиту от галлактического спама?

    Стенка замерзшей жидкости в космосе

    Этот случай чуть-чуть странноватый: Ballistic Orbital Removal System. По воззрению Джеймса Холлопетера из GIT Satellite, в космос можно выслыть ракеты, наполненные водой. Опосля тамошнего как только они выгрузят собственный груз на орбите, покажется поле кристаллизовавшейся жидкости, в которое будет попадать орбитальный спам, замедляться и сходить с орбиты. Звучит удивительно — но мысль похожа на случай с вольфрамовой пылью. Вода у нас водится в большом обилии, тогда-то как только механизированные спутники сложноватые, хрупкие и дорогие.

    Перенаправление при помощи лазера

    А уж вот работка наземным лазерам. Laser Orbital Debris Removal, либо LODR, будет применять массивные импульсные лазеры, кои будут стрелять с поверхности и производить плазменные джеты на галлактическом спаме. Это же приведет к тамошнему, что спам будет замедляться и повторно заходить в атмосферу, падая в океан. Технологии у нас уже существуют, при этом лет 15 уже, лишь вот по замыслу на один объект будет уходить перед началом миллиона баксов.

    Иная схожая мысль — спутник, который может выстреливать электрически заряженные атомы либо ионы, мал-помалу замедляя и стаскивая объект на Планету земля.

    Как только очистить орбиту от галлактического спама?

    Самосвал спама на геостационарном кладбище

    Заместо тамошнего дабы захватывать объекты когтями, гарпунами и паутинами, мы могли бы перемещать большие объекты, и не прикасаясь к ним. За исключением тамошнего, нам и не неукоснительно сталкивать них в атмосферу — мы могли бы выводить них на геосинхронную орбиту.

    Для сего спутники-уборщики обязаны быть снаряжены электростатическим руководством и движками минимальной тяги, дабы избегать каких-то контактов. Как только случай приводится система GliDeR, которая будет применять активные выбросы заряда и прямые потоки заряженных частиц в отношении спама.

    Галлактический мусоровоз

    Как только очистить орбиту от галлактического спама?

    Представьте самому себе орбитальный мусоровоз, а уж наряду с ним и перерабатывающий завод. Модельер Вон Линг вообразил его эдак:

    «Мой умопомрачительный концепт — это же система, состоящая из коллектора, распылителя паутине и пт утилизации на околоземной орбите. Беря во внимание то, что цена пуска может варьироваться от 4 перед началом 5 тыщ баксов за фунт (8-10 тыщ за килограмм), и не говоря уж об ценных сплавах, расходуемых в производстве спутников, переработка готов стать выгодным бизнесом в один прекрасный момент. Этакий собиратель может ишачить на ядерной энергии и действенных ракетах VASIMR для движения и сбора мусора».

    Телескоп с лазером

    Интернациональная группа ученых дает прикрепить циклопический лазер к галлактическому телескопу и взрывать с его помощью спам на орбите.

    «Возможно, мы, в конце концов, отыскали метод устранить мигрень резво возрастающего размера галлактического спама, коварного для галлактической деятельности, — говорит Тошиказу Ебисузаки из Калифорнийского вуза в Ирвайне. — Мы считаем, что эта отдельная система может ликвидировать огромную часть сантиметрового спама уже за пять лет эксплуатации».

    Для устранения орбитального минного поля, в рамках предложения Acta Astronautica, за базу будет заимствован Extreme Universe Space Observatory (EUSO), новейший японский галлактический телескоп, который присоединится к МКС в 2017 году. EUSO и не был предназначен для утилизации спама — по факту, его главная задачка — регистрировать уф-излучение высокоэнергетических галлактических лучей, кои входят в атмосферу Почвы в ночное время. Однако сильная оптика телескопа и обширное поля зрения проделывают его безупречным инвентарем для распознавания маленьких высокоскоростных обломков спама, кои носятся вокруг МКС.

    В купе с высокоэнергетическим лазером, EUSO становится хорошим стрелком. Ебисузаки и его коллеги дают оснастить телескоп CAN лазерной системой, которая существовала спроектирована для последнего поколения ускорителей частиц. Лазеры CAN задействуют массив из тыщ оптоволокон, кои воздействуют сообща и создают массивный плазменный импульс. Ебисузаки полагает, что этакий импульс в силах замедлять фрагмент спама, пока что тамошний и не свалится на орбиту не сгорит в атмосфере Почвы.

    С очами EUSO и силой CAN, Ебисузаки разговаривает, что мы сможем останавливать коварные крупицы в полете и сталкивать них в атмосферу Почвы. Ученые ныне занимаются проведением маленького опыта на МКС, используя 20-сантиметровую версию EUSO и мини-лазер CAN с 100 оптических волокон.

    «Если все пойдет ладно, — разговаривает Ебисузаки, — мы планируем установить полномасштабную версию на МКС, включив трехметровый телескоп и лазер с 10 000 волокон, кои будут способны сбивать спам с орбиты на расстоянии перед началом 100 км. Заглядывая далее в будущее, мы могли бы сделать отдельную цель и вывести ее на полярную орбиту на высоте 800 км, где сосредоточено все больше всего мусора».

    Смотря на этакие усилия по чистке замусоренного нами же космоса, можно понадеяться, что небо в последнее время станет еще чище. А уж после чего направим конкретные усилия на уборку спама на Планете земля.

    Как только очистить орбиту от галлактического спама?