Зростаюча проблема космічного сміття в LEO (низькоземна орбіта) привертає все більше уваги. Оскільки тисячі супутників на орбіті і ще тисячі в дорозі, наш апетит до супутників здається безмежним. Але кожен супутник має термін зберігання. Що ми робимо з ними, коли вони пережили свою корисність і перетворилися на прості, клопітні космічні сміття?
Тільки в наступні п’ять років очікується, що ми запустимо до 2600 більше наносателітів і кубатів. На Землі навколо орбіти вже майже 5000 супутників, і багато з них зараз не функціонують космічним сміттям, засмічуючи орбітальні шляхи для нових супутників. Насправді, за даними Управління Організації Об'єднаних Націй з питань космічного простору (UNOOSA), ми лише за 2018 рік випустили в космос 382 об’єкти, що є нестійкою кількістю.
Потенційних рішень цієї проблеми не бракує. Деякі екзотично-звучащі рішення включають гарпуни, сітки, магніти, навіть лазери. Тепер NASA має гроші, що стосуються пурпурового Vestigo Aerospace, пов’язаного з університетом, на шестимісячне дослідження, яке спостерігає за безпечним використанням вітрил для вивезення космічного сміття, включаючи супутники, відпрацьовані ракетні підсилювачі та інше сміття.
Компанію Vestigo Aerospace розпочав Девід Спенсер, доцент кафедри інженерних коледж Пердю. "Завдяки шестимісячному дослідженню ми просунемо технологію перетягування вітрил для деорбіту малих супутників та запуску етапів транспортних засобів", - заявив Спенсер у прес-релізі. "Безпечне утилізація космічних об'єктів після завершення місії необхідна для збереження корисності високоцінних орбіт."
Перетягування вітрила дещо відрізняється від інших методів. У той час як гарпуни, лазери та мережі, запропоновані різними агенціями, покликані боротися з уже накопиченими космічними барахлами, перетягуючі вітрила призначені для вбудовування в супутник та розгортання в кінці терміну їх експлуатації.
"Компанія Vestigo Aerospace розробляє продуктову лінійку перетягуючих вітрил для вирішення потреби в деорбітних можливостях як альтернативи звичайним силовим системам", - сказав Спенсер, який працював 17 років у Лабораторії реактивних двигунів до вступу на факультет Пердю. "Команда також дослідить використання перетягуючих вітрил для цілеспрямованого повторного відвідування космічних об'єктів, щоб зменшити невизначеність в атмосферних коридорах для в'їзду та відходів від сміття"
Вітрила будуть розгорнуті в кінці життя супутника. Після розгортання вони зменшують швидкість об єкта, а потім допомагають йому безпечно деорбітувати. В даний час супутники деорбітують більш-менш за власними умовами, і важко підрахувати, де вони можуть потрапити на Землю, якщо вони занадто великі, щоб згоріти при повторному в'їзді.
Ключовою особливістю системи Vestigo Aerospace є масштабованість. У обміні електронною поштою з журналом Space Magazine Девід Спенсер сказав: "... ми розробляємо систему як масштабовану, так що її можна використовувати для деорбіту хост-супутників від 1 кг CubeSats до 450 кг малих місць або 1000 кг стартових верхніх ступенів" . "
Їх система також забезпечує "пасивну аеродинамічну стабільність". За словами Спенсера, "Це дозволяє системі природним чином обрізати максимальну орієнтацію на перетягування".
Компанія Vestigo Aerospace не перша досліджує та розробляє перетягуючі вітрила. CanX-7 (канадський розширений нанопростір eXperiment-7) був демонстраційною місією 2017 року, який розглядав денорбітні наносупутники з вітрилами. Він був головним чином націлений на кубесати, де він би кріпився до зовнішньої частини, щоб не заважати електроніці.
CanX-7 використовував чотири вітрила для деорбіту його 3,5 кг маси. Лише за тиждень після розгортання йому вдалося значно змінити свою орбітальну швидкість занепаду. Врешті-решт він стабілізувався з усіма чотирма вітрилами до тилу супутника, що ще більше збільшило орбітальний занепад.
Вказівки застосовуються з 2007 року, де зазначено, що орбітальне життя наносупутника не повинно перевищувати 25 років. Ці вказівки походять від IADC (Міжурядовий координаційний комітет космічного сміття). Хоча це може бути до більш екзотичних методів поводження зі скупченим сміттям на орбіті, перетягуючі вітрила пропонують доступний та потенційно простий у розробці метод, щоб майбутні супутники не пережили свою корисність.
Джерела:
- Прес-реліз: Очищення космічного сусідства
- Прес-реліз: Після лише одного тижня CanX-7 показує, що перетягування вітрила ефективні при супутниковому спорядженні
- Космічний журнал: Британський супутник випробовує свій космічний небажаний гарпун
