Космическите боклуци са нарастващ проблем. От десетилетия изпращаме сателити на орбита около Земята. Някои от тях дебитират в орбита и изгарят в земната атмосфера или се разбиват на повърхността. Но повечето неща, които изпращаме в орбита, все още са горе.
Това се превръща в остър проблем с напредването на годините и пускаме все повече хардуер в орбита. Откакто първият сателит - Sputnik 1 - е изстрелян на орбита през 1957 г., над 8000 сателита са изведени в орбита. Към 2018 г. приблизително 4900 са все още в орбита. Около 3000 от тях не работят. Те са космически боклуци. Рискът от сблъсък нараства и учените работят върху решения. Проблемът ще се засили във времето, тъй като сблъсъците между обекти създават повече парчета отломки, с които трябва да се работи.
Съществуват две класификации на системи за отстраняване на боклуци: методи за контакт и безконтактни методи. Методите за контакт включват роботизирани оръжия, връзки и мрежи. Безконтактните методи включват лазери и йонни лъчи. Досега безконтактните методи се оказаха по-надеждни. Екип от университета в Тохоку в град Сендай, Япония, и техните колеги от Австралийския национален университет разработват уникален безконтактен метод, наречен безконтактен метод на овчарския пастир.
Има два проблема с насочването на йонните лъчи в космическия боклук и насочването му към Земята. Противодействието изтласква сателита от положение. Другият проблем е масата на самите космически боклуци. Необходима е много сила, за да я насочи безобидно към Земята.
Учените са фокусирани върху стартирането на спътници в ниската земна орбита. Тези обекти обикновено са в обхвата от 1 до 2 тона. Според проучването, обектите в този масов диапазон ще отнемат около 80 до 150 дни, за да бъдат изведени от орбита. Разработването, изграждането и пускането на сателит, достатъчно мощен за това, с два отделни тласкача, е трудно и скъпо.
„Ако отстраняването на отпадъците може да бъде извършено от една задвижваща система с голяма мощност, това ще бъде от полза за бъдещата космическа дейност.“ - доцент Казунори Такахаши, Университет Тохоку, Япония.
Японо-австралийският екип разработва система, която решава тези проблеми с уникална двупосочна плазмена система. Двете лъчи могат да противодействат един на друг, като единият държи сателит-овчар в положение, а другият насочва боклука към Земята. Един източник на захранване захранва двата лъча, а сателитът насочва лъчите според нуждите.
„Ако отстраняването на остатъците може да се извърши чрез единична задвижваща система с голяма мощност, това ще бъде от полза за бъдещата космическа активност“, казва доцент Казунори Такахаши от университета в Тохоку в Япония, който ръководи научните изследвания на новите технологии за премахване на пространството отломки в сътрудничество с колеги от Австралийския национален университет.
Лабораторните тестове ясно показаха, че хеликонов плазмен тласък може да премахва космическите отломки с една единствена задвижваща система. Лабораторните експерименти, магнитните полета и газовите инжекции контролират плазмените потоци от единичната плазмена тяга. Лабораторните тестове измерват силата, приложена към симулирания космически боклуци. Системата приложи точното количество контрафорс към спътника, за да поддържа позицията си. Системата работи в три различни режима: спътниково ускорение, забавяне на спътника и отстраняване на отпадъци.
"Плазменото тяло с хеликон е безелектрична система, която му позволява да извършва дълги операции, извършвани при високо ниво на мощност." казва Такахаши, „Това откритие е значително различно от съществуващите решения и ще даде съществен принос за бъдещата устойчива човешка дейност в космоса.“
- Прессъобщение на университета Tohoku: Плазмен механизъм: Нова технология за отстраняване на космически отломки
- Изследователска книга от Nature.com: Демонстриране на нова технология за отстраняване на космически остатъци с помощта на двупосочен плазмен тласък
- Вписване в Уикипедия: Сателит
