https://frosthead.com

Да бисте се ослободили свемирске смеће, снимите је ласерима

На вашој улици смеће је неугодно. Али у свемиру, то би могло бити смртоносно. Комадићи смећа из прошлих мисија, мртвих сателита и старих ракетних потисника сада износе око 30 000 тона крхотина у орбити, у распону од изгубљених матица и вијака до читавих неисправних сателита. То је проблем астронаутима и радним свемирским бродовима, јер чак и комад материјала величине ББ, који се креће у орбиталној брзини, може спаковати ударац. Према НАСА-и, мали комади отпада могу се кретати брзином од 17.500 миља на сат - готово осам пута већа од брзине метка испаљеног из војне пушке.

Сличан садржај

  • Не, кинески Тиангонг-1 неће „кишити растопљени метал доље на земљу“
  • Живе ћелије наоружане малим ласерима могу помоћи у борби против болести
  • Ова свемирска летјелица Пац-Ман прождреће сателит
  • Јапан планира путовање на Месец до 2018. године
  • Морнарица жели уклонити свемирске крхотине ослобађајући више свемирског отпада

Приједлози да се ријеше свемирске смеће укључују мреже у свемиру и соларна једра. Проблем са тим концептима је потреба за усклађивањем орбите са крхотинама - маневрисање за то захтева много горива или, у случају соларних једра, много пироуета у свемиру. Дакле, неки научници и инжењери предлажу нешто једноставније: оборите ствари.

Ове недеље, тим предвођен Тосхиказу Ебисузакијем из јапанског истраживачког института РИКЕН предложио је коришћење свемирског ултразвучног ласера ​​намењеног телескопом. Како би демонстрирали концепт, желе да лансирају оптички ласер на Међународну свемирску станицу и повежу га са већ предвиђеним и одобреним телескопом, Екстремним свемирским опсерваторијум (ЕУСО), који ће бити постављен на ИСС и предвиђен за лансирање у 2017. години

"Желимо да користимо ИСС као платформу и тестни кревет", каже Ебисузаки, чији је тим описао своју идеју прошлог месеца у Ацта Астронаутици . ЕУСО је првобитно замишљен као детектор космичких зрака. Када високоенергетски зраци ударају у Земљину атмосферу, стварају УВ сјај и телескоп је у стању да прими такве експлозије. Ебисузакијев тим сматра да би то могло да уради двоструку дужност, јер инструмент има широко видно поље.

План је да телескоп потражи крхотине када се ИСС налази на ноћној страни Земље, али још увек може да погледа преко хоризонта ствари које су осветљене сунцем. То се дешава за отприлике 5 минута сваке орбите од 90 минута. Једном када телескоп нешто примети, релативно лаган ласерски импулс може се упалити за осветљавање предмета. Зрцало би се одбијало од њега и омогућило систему да боље очита колико је далеко и колико брзо се креће - у основи, УВ верзија радара.

У том тренутку, оптички ласер могао би да испали више импулса, овог пута са више снаге и јачим снопом. Сваки пулс трајао би само око десетине наносекунде, али на хиљаде би их испалило. Ласер не би дезинтегрирао крхотине, већ би упарио мали део. Пара тада делује попут ситног сагоревања потискивача, успоравајући комаде довољно да падну у атмосферу и сагореју.

Чак и ако ласер на ИСС-у докаже свој потенцијал, тим неће остати лукав. Њихов следећи корак био би лансирање малог независног сателита са сличном поставком како би се концепт даље тестирао. Овај „мини-ЕУСО“, како га назива Ебисузаки, попео би се на исту приближну висину као и ИСС и послужио као демонстрација „стварнијег света“. Ако је та фаза успешна, тим би коначно послао сателит за чишћење смећа у пуној величини, који би био виши од ИСС-а на око 500 миља, тачно изнад места где густина отпада има свој врхунац.

Неки научници су, међутим, изразили сумњу у детаље Ебисузакијевог плана. Цлауде Пхиппс, управљачки партнер у Пхотоницс Ассоциатес, компанији Санта Фе која проучава ласерски погон, предложио је сличан систем под називом Л'АДРОИТ 2014. 2014. Пхиппсов предлог укључује телескоп видљивог светла који би путовао у поларној орбити (окомито на екваториј ), јер тамо је већина смећа.

Неки од проблема са ЕУСО планом укључују и физику места на којој орбитује ИСС, што ће ограничити ефикасност пројекта, каже Пхиппс. ИСС је испод већине проблематичних крхотина, а телескоп је дизајниран да показује ка Земљи, тако да ће бити тешко ухватити циљеве под правим углом. Такође, притисак од испаравања може бити у погрешном смеру да се ефикасно дебодера свемирска смећа - греда не би увек ударала њиме главом, што је оно што желите да комаде пошаљете у атмосферу.

Друго је питање колико ће добро оптички ласери радити изван лабораторије. Такви ласери су направљени од више влакана повезаних заједно, а светлост која пролази кроз њих мора се тачно одредити. "Ако кажете, десет влакана или десет хиљада у неком кружном низу, таласне фронте морају изаћи истог тренутка", каже Пхиппс. То захтева много прецизног прилагођавања. Пхиппсова идеја је да се користи конвенционалнији ласер с једним снопом, мада Ебисузаки каже да оптички систем омогућава боље расипање топлоте.

Ипак, добар део Ебисузакијеве идеје је инсценирани приступ који им омогућава да покажу шта делује како се повећавају, каже Пхиппс. "[Ебисузаки] такође има прилично паметан дизајн за телескоп", додаје он.

Уклањање свемира са таквим системима привлачи веће интересовање - Пхиппс ће идуће недеље ићи на састанак стручњака у Француску на који ће разговарати о тој теми. Поред смањења опасности за астронауте, извлачење старих сателита из драгоцених орбиталних некретнина представљало би економску благодат, јер оне нефункционалне хулте сметају. А опасност да ће сателит из орбите ниске Земље, попут оних у ГПС систему, бити уништен од метака луталица или чак другим сателитом је врло реална. Догодило се једном 2009. године, када су се сударили комуникацијски сателит Иридиум и старија руска сонда, ширећи још више крхотина далеко и шире.

Са гомилањем идеја и предлога, Пхиппс се нада да ће се свемирске агенције почети брже кретати и спроводити план пре него што свемирска смећа преузме смртну штету. "Бојим се да ће то бити фатално", каже Пхиппс. "Али надам се да нећу."

Да бисте се ослободили свемирске смеће, снимите је ласерима