Исследователи в Японии, возможно, нашли способ решить одну из самых насущных проблем исследования космоса — орбитального мусора. Приличная часть в том, что им даже не нужно будет физически трогать его. Инженеры в Университете Тохоку в настоящее время тестируют новую двигательную систему, которая может замедлить космос -мусор, используя всплески плазмы. Вместо того, чтобы пытаться очистить все несуществующие спутники и космический мусор, используя гигантские сетки или роботизированные руки, это устройство могло стрелять по контролю за заряженным газом при обломке. Удары от плазменных зарядов, в свою очередь, замедлили бы обломки до такой степени, что он выпадает с орбиты и в атмосферу Земли, где он будет гореть при повторном входе.
Там, где этот дизайн отличается от предыдущих попыток использовать ту же технологию, является его двунаправленным плазменным двигателем. Более ранние концепции плазмы были неэффективными, так как каждый взрыв также сдерживал спутник удаления назад. Доцент в Университете Тохоку, Казунори Такахаши, обращается к этому недостатку с добавлением второго плазменного шлейфа, который стреляет в противоположном направлении, удерживая спутник в одном месте, все еще перемещая мусор.
Лабораторные симуляции показали большие перспективы: устройство в три раза превышает замедление мощности более старых моделей, сохраняя при этом баланс, необходимый для того, чтобы сохранить его устойчивым. Ранние признаки предполагают, что технология может, наконец, сделать орбитальный снятие мусора безопасным и жизнеспособным вариантом без необходимости физического вмешательства.
Почему расчистка орбитального мусора имеет значение
Подумайте об орбите Земли, окруженной быстро меняющимся облаком космического мусора. Устаревшие спутники, снаряды старых пусковых транспортных средств и кусочки машин из прошлых несчастных случаев составляют это космическое облако. Там, где становится действительно страшно, когда вы понимаете, что каждая часть мчатся вокруг планеты со скоростью тысячи миль в час, что означает, что даже самый маленький металлолом может нанести серьезный ущерб. Если учесть, сколько спутников уже находится в космосе, этот опасный мусор представляет серьезную угрозу для их честности. И то же самое можно сказать о миссиях, в которых находятся члены экипажа.
История уже показала, насколько разрушительными могут быть эти столкновения. В 2009 году нефункциональный российский спутник врезался в работающего американского, что привело к тому, что тысячи фрагментов попадали на орбиту. Каждое новое воздействие, подобное этому, увеличивает шансы на сбежавшие цепные реакции, где столкновения создают больше мусора в эффекте снежного кома. Ученые называют этот сценарий кошмара Кесслер, и в конечном итоге он может сделать части низкой земной орбиты слишком опасной для использования.
Вот почему бесконтактные методы, такие как японские плазменные дорожки, являются способом будущего. В отличие от традиционных инструментов захвата, которые рискуют стучать в мусор, система с плазмой может работать с безопасного расстояния, что снижает риск подпитывания проблемы.
Жизнеспособное и необходимое решение
Одним из наиболее перспективных аспектов двигателя Такахаши является использование его аргона в качестве топлива, в отличие от стандартного пропеллента, Ксенон, который является более дорогим и менее распространенным. Это сразу же делает крупномасштабные миссии по очистке гораздо более дорогостоящими и, следовательно, более осуществимыми. Исследовательская группа также представила магнитное поле «cusp» для лучшего контроля и направления плазмы на предполагаемую цель. Этот небольшой, но гениальный настройка в геометрической прогрессии улучшила производительность того, что является относительно небольшими двигателями, доказывая их способность оказывать большое влияние на космос.
Теоретически, спутники, которые используют эту технологию, могут деорбибировать космический мусор всего за 100 дней, и время не может быть лучше. Как все больше компаний, таких как служба Starlink Elon Musk, планируют отправить постоянно растущее количество спутников на орбиту Земли, проблема космического мусора будет только ухудшаться. Все, что нужно, — это одно неудачное столкновение, чтобы вызвать разрушительную цепочку событий, которые, теоретически, могли бы нанести наш навигацию, метеорологические услуги и глобальное общение.
Система плазменного движения Университета Тохоку — это такое же решение для сохранения человеческой деятельности в космосе, как и инженерное чудо. Если он может повторить положительные результаты, которые он показал в лаборатории, но в реальной жизни, эта технология станет инструментальным инструментом для предотвращения того, чтобы орбита стала свалкой.
