Нарастващият проблем с космическите отломки в LEO (Нискоземна орбита) привлича все повече и повече внимание. С хиляди спътници в орбита и още хиляди по пътя ни апетитът към сателити изглежда безграничен. Но всеки сателит има срок на годност. Какво правим с тях, когато те надживеят своята полезност и се превърнат в прости, проблемни космически отломки?
Само в следващите пет години се очаква да пуснем до 2600 повече наносателити и кубзати. Вече има близо 5000 спътници, които обикалят около Земята и много от тях вече не функционират космически отломки, запушвайки орбитални пътеки за по-нови спътници. Всъщност според Службата на Организацията на обединените нации за космически въпроси (UNOOSA) ние пуснахме общо 382 обекта в космоса само през 2018 г., неустойчив брой.
Няма недостиг на потенциални решения на този проблем. Някои екзотично звучащи решения включват харпуни, мрежи, магнити, дори лазери. Сега НАСА разполага със средства за стартиране на Vestigo Aerospace, свързани с университета Purdue, за шестмесечно проучване, което разглежда използването на влакови платна за дебитиране в орбита космически боклуци, включително спътници, изстреляни ракети и други отпадъци.
Vestigo Aerospace е стартиран от Дейвид Спенсър, доцент в Техническия колеж на Пърдю. „Чрез шестмесечното проучване ще усъвършенстваме технологията за влачене на платно за деорбит на малки спътници и стартиране на етапи на превозни средства“, казва Спенсър в прессъобщение. „Безопасното изхвърляне на космически обекти след приключване на мисията е необходимо, за да се запази полезността на орбитите с висока стойност.“
Плъзнените платна са малко по-различни от другите методи. Докато харпуните, лазерите и мрежите, предложени от различни агенции, са предназначени да се справят с вече натрупаните космически боклуци, влачещите платна са проектирани така, че да бъдат вградени в сателит и да бъдат разположени в края на полезния им живот.
„Vestigo Aerospace разработва продуктова линия от влакови платна, за да отговори на необходимостта от деорбитна способност като алтернатива на конвенционалните задвижващи системи“, казва Спенсър, който е работил 17 години в лабораторията за реактивни двигатели, преди да се присъедини към факултета в Пърдю. „Екипът ще проучи също използването на влачещи платна за целенасочено повторно въвеждане на космически обекти, за да се намали несигурността в атмосферните коридори за повторно пускане и замърсяване на отломки.“
Платната ще бъдат разгърнати в края на живота на спътника. Веднъж разгърнати, те ще намалят скоростта на обекта и след това ще му помогнат безопасно да деорбира. В момента сателитите деорбират повече или по-малко според собствените си условия и е трудно да се изчисли къде могат да ударят Земята, ако са твърде големи, за да изгорят при повторно влизане.
Основна конструктивна характеристика на системата на Vestigo Aerospace е мащабируемостта. В обмен на електронна поща с Space Magazine Дейвид Спенсър каза: „... ние проектираме системата да бъде мащабируема, така че тя да може да бъде използвана за деорбит на сателити на хостинга, вариращи от 1 kg CubeSats до 450 kg малки малки или 1 000 kg горни степени на ракети . "
Тяхната система осигурява също така наречената "пасивна аеродинамична стабилност." Според Спенсър, „Това позволява на системата естествено да се отреже до максималната ориентация на влачене.“
Vestigo Aerospace не са първите, които разследват и разработват влакови платна. CanX-7 (канадски Advanced Nanospace eXperiment-7) беше демонстрационна мисия за 2017 г., която разглежда деорбитиращите наносателити с влачещи платна. Той беше насочен предимно към Cubesats, където ще бъде прикрепен към екстериора, за да не пречи на електрониката.
CanX-7 използва четири платна, за да деорбира своите 3,5 кг маса. Само за една седмица след внедряването той успя значително да промени орбиталната си скорост на разпад. В крайна сметка тя се стабилизира с четирите платна към задната част на спътника, което увеличи още повече орбиталния разпад.
Насоки се прилагат от 2007 г., в които се посочва, че орбиталният живот на наносателита не трябва да надвишава 25 години. Тези насоки идват от IADC (Междуведомствен координационен комитет за космически отпадъци). Въпреки че може да зависи от по-екзотичните методи за справяне с натрупаните отломки в орбита, влачещите платна предлагат достъпен и потенциално лесен за разработване метод, за да се гарантира, че бъдещите спътници не надживеят своята полезност.
Източници:
- Прессъобщение: Почистване на космическия квартал
- Прессъобщение: След само една седмица, CanX-7 Shows Drag Sails са ефективни при обезличаване на сателита
- Космическо списание: Британският сателит тества своя космически боклук Harpoon
