RW Space

Проблема космического мусора не решится сама собой. Мы уже много лет откладываем эту задачу, продолжая запускать в космос все больше ракет и полезной нагрузки.

За последние пару лет организации, особенно Европейское космическое агентство (ЕКА), начали чтобы решить проблему более серьезно.

Теперь они задаются вопросом: что нужно, чтобы достичь ноль космического мусора?

На первый взгляд это может показаться нереальным, а может быть, и наивным. На орбите Земли вращаются миллиарды кусков космического мусора, и более 25 000 из них имеют размер более 10 см.

Несмотря на небольшие размеры, эти частицы движутся быстро и могут нанести значительный ущерб при столкновении со спутниками или космическими станциями. Что нужно сделать, чтобы избавиться от всего этого мусора?

ЕКА выпустило Технический буклет по нулевому мусору , в котором разъясняются проблемы на пути к будущему с нулевым мусором и предлагаются решения для его достижения. Разработка буклета последовала за подписанием Хартии нулевого мусора членами сообщества Zero-Debris .

«Несмотря на несколько инициатив по борьбе с космическим мусором, предпринятых в последние годы, и скромное улучшение осведомленности общественности, существует общий консенсус в отношении того, что всем заинтересованным сторонам в космосе срочно необходимы более амбициозные действия для предотвращения смягчать и устранять мусор», — говорится в отчете.

В отчете указывается, что В Руководстве по долгосрочной устойчивости космической деятельности Комитета ООН по использованию космического пространства в мирных целях описано, как доступ к космосу затрудняется мусора.

В буклете определены цели по нулевому мусору и представлены «технические потребности, решения и ключевые средства реализации», которые могут помогите организациям достичь их.

Очевидный первый шаг — прекратить создавать еще больше мусора.

Все начинается с предотвращения непреднамеренного выброса мусора. Воздействие космической среды может привести к ухудшению качества материалов во время миссий и после их завершения, а непреднамеренные удары также могут привести к образованию мусора.

Брошюра пропагандирует «Разработку технологий многослойной изоляции и покрытий, предотвращающих долговременную деградацию материалов» и аналогичные разработки для материалов, способных противостоять ударам. Улучшенный мониторинг, моделирование и тестирование могут помочь нам в этом.

В буклете также указывается на необходимость различные технологии движения. Некоторые двигательные технологии выбрасывают огромное количество мелких частиц. В буклете пропагандируется разработка альтернативных двигательных систем, основанных на таких вещах, как электромагнитные тросы, тросы для передачи импульса, а также устройства повышения сопротивления или давления солнечной радиации.

В буклете также указывается, как улучшение наблюдения и координации космического движения (STC) может помочь решить эту проблему. «Улучшенная система STC поможет предотвратить столкновения и сократить количество ненужных маневров по предотвращению столкновений», — говорится в буклете.

Это потребует технологического решения, но различные космические агентства также должны будут обмениваться информацией, а некоторые будут делать это с большей неохотой, чем другие. В техническом буклете поясняется, что для этого необходимо разработать и принять стандартизированные рекомендации.

Для существующих мусор, удаление является единственным решением. «Для космических объектов, которые по какой-либо причине не могут сойти с орбиты, могут быть использованы внешние средства для удаления этих объектов с орбиты», — говорится в буклете.

Все начинается с оценки несуществующих спутников и определения наилучшего способа их вывода с орбиты. Есть ли у них риск распасться из-за методов спуска с орбиты? После оценки нам необходимо разработать надежные и настраиваемые методы для их устранения. Это означает, что потребуется технологический подход, а также связь между различными космическими державами.

Брошюра заявляет, что для этого потребуется «разработка совместимых интерфейсов и требований, которые облегчат удаление объектов различных типов и размеров (например, больших/малых космических кораблей, ступеней и элементов ракеты-носителя, космических кораблей созвездия), адаптированных для различных орбитальных регионов (например, LEO, MEO, GEO) для различных стратегий утилизации (например, контролируемый, неконтролируемый вход в атмосферу, перевод на орбиту кладбища) и с учетом простоты внедрения», — поясняется в буклете.

Системы спуска с орбиты могут быть такими же простыми, как развертываемые солнечные паруса, такие как экспериментальная канадская Advanced Nanospace eXperiment-7 (CanX-7.) Он был запущен в 2016 году и достиг скорости распада 20 км/км в год.

Пока. CanX-7 и другие подобные системы являются пассивными, существуют также конструкции для активного удаления мусора (ADR).

Одной из систем ADR является Clearspace-1. Она продемонстрирует технологии сближения, захвата и спуска с орбиты спутника с истекшим сроком службы под названием PROBA-1. После захвата Clearspace-1 и PROBA-1 упадут в атмосферу Земли и будут уничтожены.

Прогнозирование и предотвращение риска столкновений спутников с другими объектами в космосе также является частью буклета. «Растущее количество мусора и риск, связанный со столкновениями на орбите, приводят
к постоянно растущей потребности операторов выполнять маневры по предотвращению столкновений», — говорится в буклете. Частично эту проблему можно решить на этапе проектирования, но это неизбежно требует координации.

Опять же, Буклет призывает к большему сотрудничество между агентствами. Для этого необходим стандартизированный набор руководств по оценке столкновений и «методы интеграции оценок риска столкновений от нескольких поставщиков».

Что касается технологий, предотвращение и прогнозирование столкновений также выиграют от разработки алгоритмов машинного обучения, разработки и внедрения средств оптического и радиослежения, а также более длинного списка дополнительных разработок.

Технический буклет резюмирует нашу проблему: космический мусор требует стандартизированных методов для оценки опасностей, предотвращения опасностей и устранения опасностей.

Хотя технология, необходимая для решения проблемы космического мусора, еще не полностью разработана, мало кто сомневается, что она будет разработана. Однако необходимые технологии, возможно, не являются самым большим препятствием на пути решения проблемы космического мусора. Важнейшей частью является сотрудничество.

Без сотрудничества проблема никогда не будет полностью решена. Однако сотрудничество может оказаться в дефиците. Наш вид, по крайней мере частично, определяется нашими междоусобными ссорами и трагедией общества. У разных стран разные идеологии, политика и лидерство.

Что еще хуже, некоторые страны активно создают еще больше мусора . В 2007 году Китай провел испытание противоспутниковой ракеты, в результате которого был уничтожен несуществующий спутник и образовалось огромное количество мусора.

В 2017 году то же самое сделала и Россия. Индия провела аналогичное испытание в 2019 году, хотя утверждает, что оно проходило на такой малой высоте, что обломки быстро сгорели бы в атмосфере Земли. Однако Стратегическое командование США заявило, что обломки оставались в космосе дольше, чем утверждала Индия.

Это не так. кажется вероятным, что страны планеты и космические агентства начнут сотрудничать в ближайшее время.

Но так же, как и в случае с климатом изменения и множество других проблем, мы можем только решить проблему космического мусора посредством сотрудничества.

Эта статья была первоначально опубликована в журнале Universe Today. Прочтите оригинал статьи.