I 1957 lanserte Sovjetunionen den første kunstige jordasatellitten i verdensrommet, og åpnet dermed en ny æra i menneskehetens historie - tiden for romforskning. I løpet av de siste 50 årene siden har mennesket sendt ut et stort utvalg av satellitter, raketter, vitenskapelige stasjoner til verdensrommet. Alt dette førte til systematisk forurensning av verdensrommet rundt planeten vår. I følge NASA -informasjon "roterte" fra juli 2011 16 094 objekter av kunstig opprinnelse rundt jorden, inkludert 3 396 fungerende og allerede mislykkede satellitter, samt 12 698 boosterblokker, brukte stadier av oppskytingsbiler og deres rusk. Det presenterte dokumentet sier at når det gjelder antall objekter av kunstig opprinnelse i bane med lav jord, ligger Russland på førsteplass - 6075 objekter, hvorav 4667 er rusk, etterfulgt av USA, Kina, Frankrike, India og Japan.
Størrelsen på ruskene i en bane med lav jord varierer ganske mye, fra mikropartikler til størrelsen på en skolebuss. Det samme kan sies om massen av dette søppelet. Store fragmenter kan veie opptil 6 tonn, mens små partikler bare veier noen få gram. Alle disse objektene beveger seg i verdensrommet i forskjellige baner og med forskjellige hastigheter: fra 10 tusen km / t til 25 tusen km / t. Videre, i tilfelle en kollisjon mellom slike romrester med hverandre eller med en hvilken som helst satellitt beveger seg i motsatte retninger, kan hastigheten nå 50 tusen km / t.
I følge Alexander Bagrov, seniorforsker ved Research Institute of Astronomy ved Russian Academy of Sciences, dukker det opp en paradoksal situasjon i dag. Jo flere kjøretøyer menneskeheten skyter ut i verdensrommet, desto mindre egnet blir den til bruk. Romfartøy mislykkes hvert år med misunnelsesverdig regelmessighet, og resultatet er at mengden rusk i jordens bane øker med 4% årlig. For tiden roterer opptil 150 tusen forskjellige objekter med størrelser fra 1 til 10 cm i jordens bane, mens partikler, hvis størrelse er mindre enn 1 cm i diameter, bare er millioner. På samme tid, hvis i lave baner opp til 400 km, blir romrester bremset av de øvre lagene i planetens atmosfære og etter at en viss tid faller til jorden, kan det være i geostasjonære baner i en uendelig lang mengde tid.
Rakettforsterkere, som brukes til å skyte satellitter inn i jordens bane, bidrar til økningen av rusk i rommet. Omtrent 5-10% av drivstoffet forblir i tankene deres, noe som er veldig flyktig og lett blir til damp, noe som ofte fører til ganske kraftige eksplosjoner. Etter en årrekke i verdensrommet eksploderer rakettstadiene som har tjent sin tid i biter, og sprer rundt seg en slags "granatsplinter" av små fragmenter. I løpet av de siste årene har det blitt registrert rundt 182 slike eksplosjoner i rom nær jord. Så bare en eksplosjon i et stadium av en indisk rakett forårsaket dannelse av 300 store rusk samtidig, samt utallige mindre, men ikke mindre farlige romobjekter. I dag har verden allerede de første ofrene for romrester.
Så i juli 1996 i en høyde på ca 660 km. den franske satellitten kolliderte med et fragment av tredje etappe av den franske ariske oppskytningsbilen, som ble skutt opp i verdensrommet mye tidligere. Den relative hastigheten ved kollisjonstidspunktet var omtrent 15 km / s eller 50 tusen km / t. Unødvendig å si at de franske ekspertene, som savnet tilnærmingen til sitt eget store objekt, biter albuene lenge etter denne historien. Denne hendelsen ble ikke til en stor internasjonal skandale, siden begge objektene som kolliderte i verdensrommet var av fransk opprinnelse.
Det er derfor problemet med plassrester i dag ikke trenger ytterligere overdrivelse. Du trenger bare å huske på at i nåværende tempo, i nær fremtid, vil en betydelig del av jordens bane ikke være det sikreste stedet for romfartøyer. Forskeren Jonathan Missel, som er ved Texas Agricultural University, innser dette og mener at alle eksisterende metoder for å rydde opp i rusk har minst en av to vanlige sykdommer. De innebærer enten å utføre oppdrag "One piece of space rusk - one scavenger" (som er veldig dyrt), eller de innebærer opprettelse av teknologier, som vil ta mer enn et tiår å finjustere. I mellomtiden vokser antallet ofre for romrester bare.
Når han innser dette, foreslår Jonathan Missel å oppgradere One Piece of Space Junk - One Scavenger -konseptet til gjenbruk. TAMU Space Sweeper med Sling-Sat-satellitten, som han og hans kolleger har utviklet, er utstyrt med spesielle "armer" som kan tilpasses. En slik satellitt, etter at den nærmet seg romrester, fanger den med en spesiell manipulator. På grunn av forskjellige bevegelsesvektorer begynner Sling-Sat samtidig å snurre, men takket være den justerbare helningen og lengden på "armene" er denne manøvren fullstendig kontrollert, noe som gjør det mulig å rotere som en fotball, meningsfullt endre sin egen bane, sende en "slyngesatellitt" mot de neste stykkene rommel.
I det øyeblikket satellitten befinner seg på banen mot det andre romobjektet, frigjøres det første elementet av romrester under rotasjon. Dessuten vil dette skje i en slik vinkel at en prøve av romrester garantert vil krasje inn i atmosfæren på planeten vår og brenne i den. Etter å ha nådd det andre objektet med rusk, vil denne satellitten gjenta operasjonen som er utført og vil gjøre det hver gang, mens den mottar en ekstra kostnad for kinetisk energi fra romrester og samtidig sender den tilbake til jorden til planeten som ga stige til det.
Det er verdt å merke seg at dette konseptet minner noe om metoden til de gamle greske langhopperne, som gjorde dette med å slippe manualer (for ytterligere akselerasjon). Det er sant at i dette spesielle tilfellet må rommobjekter bli fanget og kastet i farten, om TAMU Space Sweeper vil klare dette er et åpent spørsmål.
TAMU Space Sweeper
Den utførte datasimuleringen viser at den foreslåtte ordningen har en høy teoretisk drivstoffeffektivitet. Og dette er forståelig: når det gjelder en "slyngesatellitt", skal energien tas fra stykker satellitter og raketter som allerede er akselerert til den første kosmiske hastigheten, og ikke fra drivstoffet som måtte leveres til søpla vårt samler fra jorden.
Selvfølgelig har konseptet som presenteres av Missel noen flaskehalser. Det er verdt å merke seg at ingen av delene av romrester naturlig nok er egnet for en manipulatorfelle og, viktigst av alt, for høye akselerasjoner under intens rotasjon. I tilfelle stykket er for stort og tungt, kan energien under rotasjon være tilstrekkelig til å ødelegge seg selv, så vel som manipulatoren. Samtidig vil det ikke være sannsynlig at opprettelsen av et stort antall andre i stedet for ett objekt med plassrester vil føre til en forbedring av situasjonen i verdensrommet i lave jordbaner. Samtidig blir ideen selvfølgelig sett på som interessant, og i tilfelle tilstrekkelig teknisk implementering - effektiv.
