I 1957 lancerede Sovjetunionen den første kunstige jordsatellit i rummet og åbnede dermed en ny æra i menneskehedens historie - æraen for rumforskning. I løbet af de sidste 50 år siden har mennesket sendt en lang række satellitter, raketter, videnskabelige stationer ud i rummet. Alt dette førte til systematisk forurening af det ydre rum omkring vores planet. Ifølge NASA -oplysninger "drejede" 16.904 objekter af kunstig oprindelse fra jorden i juli 2011 rundt om Jorden, herunder 3 396 fungerende og allerede mislykkede satellitter samt 12 698 boosterblokke, brugte stadier af affyringsbiler og deres affald. Det fremlagte dokument fastslår, at hvad angår antallet af objekter af kunstig oprindelse i lav jordbane, er Rusland på førstepladsen - 6075 objekter, hvoraf 4667 er rumrester efterfulgt af USA, Kina, Frankrig, Indien og Japan.
Størrelsen af affaldet, der befinder sig i kredsløb med lav jord, varierer ret meget, fra mikropartikler til størrelsen på en skolebus. Det samme kan siges om massen af dette affald. Store fragmenter kan veje op til 6 tons, mens små partikler kun vejer et par gram. Alle disse objekter bevæger sig i rummet i forskellige baner og med forskellige hastigheder: fra 10 tusinde km / t til 25 tusinde km / t. Desuden kan deres hastighed nå 50 tusinde km / t i tilfælde af en kollision af sådanne rumrester med hinanden eller med enhver satellit, der bevæger sig i modsatte retninger.
Ifølge Alexander Bagrov, seniorforsker ved Research Institute of Astronomy of the Russian Academy of Sciences, opstår der i dag en paradoksal situation. Jo flere køretøjer mennesket skyder ud i rummet, jo mindre egnet bliver det til brug. Rumfartøjer fejler hvert år med misundelsesværdig regelmæssighed, hvis resultat er, at mængden af affald i Jordens kredsløb stiger med 4% årligt. I øjeblikket roterer op til 150 tusinde forskellige objekter med størrelser fra 1 til 10 cm i jordens bane, mens partikler, hvis størrelse er mindre end 1 cm i diameter, simpelthen er millioner. På samme tid, hvis i lave baner op til 400 km bremses rumrester af de øverste lag i planetens atmosfære og efter en vis tid falder til jorden, så kan det være i geostationære baner i en uendelig lang mængde tid.
Raketforstærkere, der bruges til at opsende satellitter i Jordens kredsløb, bidrager til stigningen i rumrester. Omkring 5-10% af brændstoffet forbliver i deres tanke, hvilket er meget flygtigt og let bliver til damp, hvilket ofte fører til ret kraftige eksplosioner. Efter et antal år i rummet eksploderer raketstadierne, der har tjent deres tid, i stykker og spreder sig omkring en slags "granatsplinter" af små fragmenter. I løbet af de sidste par år er der registreret omkring 182 sådanne eksplosioner i rummet nær jorden. Så kun en eksplosion af et trin i en indisk raket forårsagede dannelsen af 300 store affald på én gang, samt et utal af mindre, men ikke mindre farlige rumgenstande. I dag har verden allerede de første ofre for rumrester.
Så i juli 1996 i cirka 660 km højde. den franske satellit kolliderede med et fragment af 3. etape af det franske ariske affyringsvogn, som blev opsendt i rummet langt tidligere. Den relative hastighed i kollisionsøjeblikket var omkring 15 km / s eller 50 tusinde km / t. Det er overflødigt at sige, at de franske eksperter, der savnede tilgangen til deres eget store objekt, bider albuerne i lang tid efter denne historie. Denne hændelse blev ikke til en stor international skandale, da begge objekter, der kolliderede i rummet, var af fransk oprindelse.
Det er derfor, problemet med rumrester i dag ikke behøver yderligere overdrivelse. Du skal bare huske på, at i det nuværende tempo, i den nærmeste fremtid, vil en betydelig del af jordens bane ikke være det sikreste sted for rumfartøjer. Efter at have indset dette mener forsker Jonathan Missel, der er ved Texas Agricultural University, at alle eksisterende metoder til at rydde op i rumaffald har mindst en af to almindelige sygdomme. De indebærer enten at udføre missioner "Et stykke rumrester - et scavenger" (hvilket er meget dyrt), eller de indebærer oprettelse af teknologier, som vil tage mere end et årti at finjustere. I mellemtiden vokser antallet af ofre for rumrester kun.
I erkendelse af dette foreslår Jonathan Missel at opgradere One Piece of Space Junk - One Scavenger -konceptet til genbrug. TAMU Space Sweeper med Sling-Sat-satellitten, som han og hans kolleger har udviklet, er udstyret med specielle tilpasselige "arme". En sådan satellit, efter dens tilgang til rumrester, fanger den med en speciel manipulator. På grund af forskellige bevægelsesvektorer begynder Sling-Sat på samme tid at snurre, men takket være den justerbare hældning og længden af "arme" er denne manøvre fuldstændig kontrolleret, hvilket gør det muligt at rotere som en fodbold, meningsfuldt ændre sin egen bane og sende en "slynge -satellit" mod de næste stykker rumrester.
I det øjeblik, hvor satellitten befinder sig på banen mod det andet rumobjekt, frigives det første element af rumrester under rotation. Desuden vil dette ske i en sådan vinkel, at en prøve af rumrester med garanti vil ramme ind i atmosfæren på vores planet og brænde i den. Efter at have nået det andet objekt med rumaffald, vil denne satellit gentage den udførte operation og gøre det hver gang, mens den modtager en ekstra afgift af kinetisk energi fra rumrester og på samme tid sender den tilbage til Jorden til planeten, der gav rejse sig til det.
Det er værd at bemærke, at dette koncept lidt minder om metoden for de gamle græske længdespringere, der gjorde dette med at droppe håndvægte (for yderligere acceleration). Det er rigtigt, at i dette særlige tilfælde skal genstande med pladsrester fanges og kastes på flugt, om TAMU Space Sweeper vil klare dette, er et åbent spørgsmål.
TAMU Space Sweeper
Den udførte computersimulering viser, at den foreslåede ordning har en høj teoretisk brændstofeffektivitet. Og det er forståeligt: i tilfælde af en "slynge -satellit" skal energien tages fra stykker satellitter og raketter, der allerede er accelereret til den 1. kosmiske hastighed, og ikke fra det brændstof, der skulle leveres til vores skrald samler fra Jorden.
Selvfølgelig har det koncept, Missel præsenterer, nogle flaskehalse. Det er værd at bemærke, at ingen af stykker af rumrester naturligvis er egnede til en manipulatorfælde og vigtigst af alt til høje accelerationer under intens rotation. I tilfælde af at stykket er for stort og tungt, kan dets energi under rotation være tilstrækkelig til at ødelægge sig selv, såvel som manipulatoren. På samme tid vil oprettelsen af et stort antal andre i stedet for et objekt med rumrester sandsynligvis ikke føre til en forbedring af situationen i rummet i lave jordbaner. Samtidig ses ideen naturligvis som interessant, og i tilfælde af tilstrækkelig teknisk implementering - effektiv.
