Два несъществуващи спътника почти се сблъскаха на 29 януари и близкото им обаждане (обектите се пропуснаха един друг с приблизителни 154 фута или 47 метра) поднови вниманието за нарастващ проблем далеч над Земята: облак космически боклуци.
Милиони предмети съставляват този орбитален боклук, където хвърлящите се фрагменти могат да достигнат скорост от близо 18 000 км / ч (19 000 км / ч), около седем пъти по-бърза от скоростта на куршума, според НАСА. Около 500 000 парчета отломки са с най-малко мраморни размери, а приблизително 20 000 предмета са с размер на софтбол или по-големи, съобщи НАСА през 2013 г.
Добавянето към претрупването е разпространението на миниатюрни спътници, наречени кубзати. Тези 4-инчови кубчета (10 сантиметра) тежат само 3 фунта. (1,4 килограма) и стартовите разходи започват от 40 000 долара; частните компании ги възлагат от хилядите да събират данни и да предоставят интернет и радио услуги, според Националната лаборатория в Лос Аламос.
С това натрупване на космически задръствания, аерокосмическите инженери се надпреварват да разработят технологии и системи, които могат да предотвратят катастрофи, за да защитят работещите спътници, бъдещите космически мисии, както и хората и имуществото на земята, казаха от Live Science експерти от Лос Аламос.
Приблизително 5000 спътника пренасят полезни товари в орбита около нашата планета, но само около 2 000 са активни и общуват със Земята, каза Дейвид Палмър, учен в Космоса и дистанционно зрение.
"В момента, когато се изстреля нещо - и изстрелването може да пусне 100 или повече спътника - операторите и хората за космическо наблюдение трябва да проследяват всяко парче космически хардуер, което се освобождава от ракетата и да определят поотделно кое парче е кое", каза той Наука на живо
Палмър е основният изследовател на проект, разработващ тип електронна регистрационна табела за спътници. Това ще позволи на орбитите да излъчват своите собственици и позиции толкова дълго, колкото те са в космоса, дори след като спътникът престане да функционира.
Самозадвижване и лазерно пулсиране
Така наречената регистрационна табела е с размерите на плочка Scrabble, достатъчно малка, за да бъде пренесена дори от малки кубзати. Озаглавен с изключително нисък ресурс оптичен идентификатор, или ELROI, той произвежда уникален идентификационен код - номер на сателитен лиценз - с лазер, който мига 1000 пъти в секунда. Моделите, създадени от миганията, се превръщат в серийни кодове, които могат да бъдат разчетени от телескопи на земята, идентифицирайки собственика на спътника и координатите му.
Тъй като ELROI се захранва от собствена слънчева клетка, тя може да продължи да говори с Земята след края на продължителността на сателита. И тъй като ELROI е малък и лек и не изисква външно захранване, той лесно може да бъде прикрепен към парчета космически хардуер, които нямат радиопредаватели, като ракетите, които изстрелват спътници в космоса и се навиват като свободно плаващи боклуци.
Предоставяйки проследими данни за отделни обекти във непрекъснато увеличаващия се облак от космически отломки, ELROI може да изиграе критична роля за предотвратяване на сблъсъци. Той дори може да наблюдава радиопредавания в работещи спътници и да предупреждава операторите, когато комуникацията е прекъсната, каза Палмър.
"Освен функцията за идентификация, тя може да бъде използвана и като диагностична функция с ниска честотна лента. Така че това също ще помогне да се намали количеството на счупени сателити в космоса", добави той. „Технологията на регистрационните табели е само част от решението - но тя е важна част.“
Ракетна наука
Когато ракетите изстрелват спътници в орбита, обикновено изгарят цялото си гориво наведнъж. Въпреки това, пълненето на ракети с вид гориво, което може да бъде преотстъпено многократно, би могло да даде наземните оператори още една възможност за запазване на спътниците в безопасност от космически катастрофи, заяви научният инженер от Лос Аламос Ник Далман пред Live Science.
"Това, което работихме тук в Лос Аламос, е да направим солидна ракета, където можете да я пуснете, спрете и след това да я рестартирате отново", каза Далман, ръководител на проекта за разработването на този нов метод. Възможността да възстанови горивото на ракетата дори след като спътник постигне орбита може да даде възможност на космическия хардуер да измести курса, за да се избегне потенциален сблъсък, обясни той.
"Ние съзряваме концепцията, в която нашата ракета е полезен товар, интегриран в сателит", каза Далман. "Потенциално, много години след като спътникът се отдели от горния етап на изстрелващото превозно средство, нашият полезен товар може да бъде призован да извърши спешна маневра за избягване на орбитални отпадъци."
От 60-те години на миналия век учените са знаели, че бързото декомпресиране на горивната камера в ракета с твърдо гориво може да гаси изгарянето след запалването. За Далман и неговите колеги предизвикателството беше да създадат система за запалване за многократна употреба, комбинирана с механизъм за бързо декомпресиране на горивната камера.
Друго предизвикателство беше как да запалите отново горивото, тъй като запалителите обикновено се унищожават при първото изгаряне. За да разрешат това, учените решили да не използват конвенционалния пиротехнически запалител. Вместо това те експериментират с разделяне на вода на водород и кислород в горивната камера и след това ги запалват, използвайки електрод, за да генерират искра. Тогава изследователите гасиха изгарянето чрез декомпресия.
"Успяхме да разработим това до момента, в който можем да извършим множество изгаряния последователно в малка ракета", каза Далман. Следващите стъпки ще включват тестове в орбита, „където бихме извършили множество изгаряния на борда на кубисат“, каза Далман.
