Российские ученые предложили создать "ионный перехватчик" для борьбы с космическим мусором
Самарские ученые представили концепт аппарата для уборки космического мусора с орбиты. В основе технологии – ионный поток, который «сдувает» обломки, отправляя их в нужное направление – например, в плотные слои атмосферы Земли для последующего сгорания, или на специальную «орбиту захоронения».
По словам авторов концепции Владимира Асланова и Александра Ледкова из Самарского университета им. Королёва, космический мусор представляет большую угрозу для Международной космической станции (МКС) и аппаратов на околоземной орбите, поскольку опасные обломки могут вывести их из строя. Есть два способа предотвратить это: корректировать орбиту спутников или МКС, чтобы избежать столкновений, либо оказывать внешнее воздействие на мусор, изменяя его траекторию движения.
Исследователи предложили в качестве решения использовать «перехватчик ионных пучков» – специальный космический аппарат, который будет отстыковываться от космической станции, приближаться к опасному объекту примерно на расстояние 10 метров и направлять на него ионный луч, генерируемый двигателями. Попадая на поверхность объекта, частицы из ускоренной квазинейтральной плазмы окажут на него силовое воздействие, что приведет к отклонению мусора с орбиты. После завершения маневра, перехватчик вернется на МКС для дозаправки и обслуживания.
По расчетам исследователей, эффективнее будет установить ионный двигатель на поворотную платформу, чтобы можно было изменять направление потока. Они также выяснили, что наименьший расход топлива получится обеспечить при использовании четырех двигателей в конфигурации «звезда», когда оси ионных пучков направлены к центру масс объекта космического мусора.
Метод, по словам авторов, подойдет для отклонения крупных объектов, таких как отработавшие ступени ракет-носителей. Рассматривается также вариант «сдувать» потоком ионов вышедшие из строя спутники, такие как Starlink, однако в таком случае могут разрушиться их солнечные панели, что приведет к образованию еще большего количества космического мусора. В то же время, против более мелких обломков такой способ не подойдет. Ученые отмечают, что для таких объектов нужна особая технология: например, специальная «ловушка», которая будет собирать фрагменты.
Отмечается, что бесконтактный метод удаления мусора с орбиты достаточно безопасен, поскольку «уборщик» не вступает в прямой механический контакт с обломками, а находится на расстоянии. Как следствие, вероятность столкновения двух объектов сведена к минимуму. Кроме того, таким способом можно достать быстро вращающиеся фрагменты, которые практически невозможно захватить роботизированными «руками» или космическими сетями.
Ранее стартап из Калифорнии Turion Space заключил контракт на $1,9 млн с Космическими силами США на создание системы для сведения с орбиты вышедших из строя космических аппаратов. Испытать новую технологию на околоземной орбите планируется в 2026 году с помощью космического аппарата Droid, на борту которого разместят микроспутники с устройствами захвата.
