Космічний сміття - це зростаюча проблема. Десятиліттями ми відправляли супутники на орбіту навколо Землі. Деякі з них виходять з орбіти і згоряють в атмосфері Землі або випадають на поверхню. Але більшість речей, які ми відправляємо на орбіту, все ще там.
Це стає гострою проблемою, коли роки проходять, і ми запускаємо все більше апаратних засобів на орбіту. З моменту появи першого орбіти на орбіту в 1957 році супутник Sputnik 1, понад 8000 супутників вийшли на орбіту. Станом на 2018 рік, за оцінками, 4900 ще перебувають на орбіті. Близько 3000 з них не працюють. Вони - космічний мотлох. Ризик зіткнення зростає, і вчені працюють над рішеннями. Проблема складеться з часом, оскільки зіткнення між предметами створюють більше шматків сміття, з якими потрібно боротися.
Існує дві класифікації систем видалення сміття з космосу: контактні методи та безконтактні методи. Методи контакту включають роботизовані зброї, прив’язки та сітки. Безконтактні методи включають лазери та іонні промені. Поки що безконтактні методи виявилися більш надійними. Команда з університету Тохоку в місті Сендай, Японія, та їхні колеги з Австралійського національного університету розробляють унікальний безконтактний метод, який називається безконтактним методом вівчарки іонних променів.
Існують дві проблеми із націленням іонних променів на космічний сміття та спрямуванням його на Землю. Контратака виштовхує супутник із положення. Інша проблема - маса самого космічного сміття. Потрібно багато сил, щоб нешкідливо направити її на Землю.
Вчені зосереджені на запуску супутників на низькій орбіті Землі. Ці об'єкти, як правило, знаходяться в діапазоні від 1 до 2 тонн. Згідно з дослідженням, об'єкти в цьому масовому діапазоні потребували б виведення з орбіти приблизно від 80 до 150 днів. Розробити, створити та запустити супутник, досить потужний для цього, з двома окремими рушіями, важко і дорого.
"Якщо видалення сміття може бути здійснено однією потужною силовою установкою, це буде корисно для майбутньої космічної діяльності". - доцент Казунорі Такахасі, Університет Тохоку, Японія.
Японо-австралійська команда розробляє систему, яка вирішує ці проблеми унікальним двостороннім плазмовим розташуванням. Дві промені можуть протидіяти один одному, один тримає супутник вівчарки у положенні, а другий спрямовує сміття до Землі. Одне джерело живлення живить два промені, а супутник спрямовує промені, як потрібно.
"Якщо видалення сміття буде здійснено однією потужною силовою установкою, це буде корисно для майбутньої космічної діяльності", - сказав доцент Казунорі Такахасі з Університету Тохоку в Японії, який веде дослідження нових технологій з видалення простору сміття у співпраці з колегами Австралійського національного університету.
Лабораторні випробування чітко продемонстрували, що геліконовий плазмовий рушій може видаляти космічні сміття за допомогою єдиної системи приводу в рух. Лабораторні експерименти, магнітні поля та вприскування газу контролюють плазмові потоки від одиночного плазмового рушія. Лабораторні випробування вимірювали силу, прикладену до імітованого космічного сміття. Система застосувала до супутника точну кількість контрсили, щоб утримати його в положенні. Система працює в трьох різних режимах: супутникове прискорення, уповільнення супутника та видалення сміття.
"Плазмовий рушій гелікону - це система без електродів, яка дозволяє йому здійснювати тривалі операції, що виконуються на високому рівні потужності". каже Такахаші: "Це відкриття значно відрізняється від існуючих рішень і зробить вагомий внесок у майбутню стійку людську діяльність у космосі".
- Прес-реліз університету Tohoku: Плазмовий рушій: Нова технологія видалення космічного сміття
- Дослідницький документ на Nature.com: Демонстрація нової технології видалення космічного сміття за допомогою двонаправленого плазмового рушія
- Запис у Вікіпедії: Супутник
