Az utcán a hulladék bosszantás. De az űrben halálos lehet. A korábbi missziókból származó hulladék, halott műholdak és régi rakétafokozók körülbelül 30 000 tonna törmeléket jelentenek a pályán, kezdve az elveszett anyákkal és csavarokkal, a teljes elhasználódott műholdaktól kezdve. Ez problémát jelent az űrhajósok és a dolgozó űrhajók számára, mert még egy BB méretű anyag, amely orbitális sebességgel mozog, képes csomagolni egy ütést. A NASA szerint apró hulladékdarabok akár 17 500 mérföld / óra sebességgel mozoghatnak - ez csaknem nyolcszorosa a katonai puskából lőtt golyó sebességének.
kapcsolodo tartalom
- Nem, a kínai Tiangong-1 nem "olvadt fém esik le a földre"
- Apró lézerekkel felfegyverzett élő sejtek segíthetnek a betegség leküzdésében
- Ez a Pac-Man űrhajó műholdat fog felrabolni
- Japán 2018-ra tervezi a Hold utat
- A Haditengerészet meg akarja akadályozni az űrtörmeléket azáltal, hogy több űrtartalékot bocsát ki
Az űrhajóktól való megszabadulásra irányuló javaslatok között szerepelnek az űrhálók és a napelemes vitorlák. Ezeknek a fogalmaknak a problémája az, hogy a keringési pályákat össze kell egyeztetni a törmelékkel - erre a manőverezésre sok üzemanyagot vagy napelemes vitorlák esetén sok piruettet kell használni az űrben. Tehát néhány tudós és mérnök valami egyszerűbbet javasol: lő le a cuccokat.
Ezen a héten egy Toshikazu Ebisuzaki, a japán RIKEN kutatóintézet vezetésével foglalkozó csoport egy távcsővel célzott űrbázisú ultraibolya lézer használatát javasolta. A koncepció bemutatása érdekében száloptikai lézert akarnak indítani a Nemzetközi Űrállomás felé, és párba kell állítani egy már költségvetésbe foglalt és jóváhagyott távcsövével, az Extreme Universe Space Observatory-val (EUSO), amelyet az ISS-be kell felszerelni és a tervek szerint bevezetés 2017-ben.
"Az ISS-t platformon és tesztágyaként akarjuk használni" - mondja Ebisuzaki, akinek a csapata múlt hónapban az Acta Astronautica-ban ismertette ötletét. Az EUSO-t eredetileg kozmikus sugárdetektorként tervezték. Amikor a nagy energiájú sugarak elérik a Föld légkörét, UV-fényt hoznak létre, és a távcső képes felvenni ezeket a robbantásokat. Ebisuzaki csapata úgy véli, hogy képes lenne valamiféle kettős kötelességet elvégezni, mivel a hangszer széles látómezővel rendelkezik.
A terv az, hogy a távcső törmeléket keressen, amikor az ISS a Föld éjszakai oldalán van, de még mindig képes a horizonton át a napfény által megvilágított tárgyakra nézni. Ez történik minden 90 perces pályán körülbelül 5 percig. Amint a távcső valamit meglát, egy viszonylag gyenge lézerimpulzus kiüríthető az objektum megvilágításához. A sugár visszatükröződik, és lehetővé teszi a rendszer számára, hogy jobban megértse, milyen messze van és milyen gyorsan mozog - alapvetően a radar UV-verziója.
Ekkor a száloptikai lézer több impulzust tudott lőni, ezúttal nagyobb energiával és szigorúbb sugarakkal. Minden impulzus csak egy nanoszekundum körülbelül egytizedében tartana fenn, de ezrek kerülnek kirúgásra. A lézer nem széthúzza a törmeléket egyenesen, hanem egy apró részét elpárologtatja. A gőz ezután úgy cselekszik, mint egy apró lövedék égése, és lecsökkenti a darabokat annyira, hogy a légkörbe esjenek és megégjenek.
Még ha az ISS fedélzetén lézer is bizonyítja a potenciálját, a csapat nem fog elkapni. Következő lépésük egy kicsi, független műhold elindítása egy hasonló felépítéssel a koncepció további tesztelése érdekében. Ez a "mini-EUSO", amint azt Ebisuzaki hívja, ugyanannak a hozzávetőleges tengerszint feletti magasságban kering az ISS-sel, és egy "valós világ" demonstrációja lenne. Ha ez a szakasz sikeres, akkor a csapat végül elküld egy teljes méretű hulladéktisztító műholdat, amely az ISS-nél magasabb lenne, körülbelül 500 mérföldre, közvetlenül azon a ponton, ahol a törmelék sűrűsége általában a csúcspontot érinti.
Egyes tudósok azonban szkepticizmust fejeztek ki Ebisuzaki terv részleteivel kapcsolatban. Claude Phipps, a Photonics Associates ügyvezető partnere, a Santa Fe társaság, amely a lézeres meghajtást vizsgálja, 2014-ben hasonló L -ADROIT rendszert javasolt. ), mert általában ott van a törmelék.
Az EUSO-terv néhány problémája azzal a fizikával jár, ahol az ISS kering, és ez korlátozza a projekt hatékonyságát - mondja Phipps. Az ISS a problémás hulladékok nagy része alatt van, és a távcsövet úgy tervezték, hogy a Föld felé mutatjon, tehát a derékszögben lévő célokat nehéz megfogni. Ugyanakkor a párologtatásból fakadó nyomás rossz irányba is vezethet, hogy hatékonyan kikerüljön az űrsugár a körüli pályára - a sugár nem mindig ütközne rá, így szeretné elküldeni a darabokat a légkörbe.
Egy másik kérdés az, hogy az optikai szálas lézerek miként működnének a laboratóriumon kívül. Az ilyen lézerek több szálból összeállított szálakból készülnek, és a rajtuk áthaladó fényt pontosan kell időzíteni. "Ha mondod, hogy tíz szál vagy tízezer valamilyen kör alakú tömbben, akkor a hullámfrontnak ugyanabban a pillanatban kell kijönnie" - mondja Phipps. Ez sok finomítást igényel. A Phipps ötlete egy szokásosabb egynyalábos lézer használata, bár Ebisuzaki szerint az üvegszálas rendszer lehetővé teszi a jobb hőelvezetést.
Ennek ellenére Ebisuzaki ötlete jó részét képezi a szakaszos megközelítés, amely lehetővé teszi számukra, hogy megmutassák, mi működik a méretarány növekedésével - mondja Phipps. "Az [Ebisuzaki] meglehetősen okos kialakítású a távcsőhöz" - tette hozzá.
Az űrhajók eltávolítása az ilyen rendszerekkel nagyobb érdeklődést vált ki - Phipps a jövő héten egy szakértői találkozóra megy Franciaországban, hogy megvitassa ezt a témát. Amellett, hogy csökkenti az űrhajósok veszélyét, a régi műholdak kivezetése az értékes orbitális ingatlanokból gazdasági megáldás lenne, mivel ezek a nem működő héjak akadályt jelentenek. És nagyon valószínű annak a veszélye, hogy egy alacsony földfrekvenciájú műholdat, például a GPS-rendszerben találhatókat, összetörik egy kóbor fémdarab vagy akár egy másik műhold. Ez egyszer történt 2009-ben, amikor egy Iridium kommunikációs műholdas és egy régebbi orosz szonda ütközött egymással, még több törmeléket terjesztve messze és szélesre.
Az ötletek és javaslatok felhalmozódásával a Phipps azt reméli, hogy az űrügynökségek gyorsabban mozognak és végrehajtanak egy tervet, még mielőtt az űrhajók halálos útdíjat vesznének. "Attól tartok, hogy halálra válik" - mondja Phipps. "De remélem, hogy nem."
