Космический мусор

Проблема засорения околоземного космического пространства «космическим мусором» как чисто теоретическая возникла по существу сразу после запусков первых искусственных спутников Земли в конце пятидесятых годов. Официальный статус на международном уровне она получила после доклада Генерального секретаря ООН под названием «Воздействие космической деятельности на окружающую среду» 10 декабря 1993 г., где особо отмечено, что проблема имеет международный, глобальный характер: нет засорения национального околоземного космического пространства, есть засорение космического пространства Земли, одинаково негативно влияющее на все страны.

Необходимость мер по уменьшению интенсивности техногенного засорения космоса становится понятной при рассмотрении возможных сценариев освоения космоса в будущем. Существуют оценки, так называемый «каскадный эффект», который в среднесрочной перспективе может возникнуть от взаимного столкновения объектов и частиц «космического мусора». При экстраполяции существующих условий засорения низких околоземных орбит (НОО), даже с учетом мер по снижению в будущем числа орбитальных взрывов (42 % всего космического мусора) и других мероприятий по уменьшению техногенного засорения, этот эффект может в долгосрочной перспективе привести к катастрофическому росту количества объектов орбитального мусора на НОО и, как следствие, к практической невозможности дальнейшего освоения космоса. Предполагается, что «после 2055 года процесс саморазмножения остатков космической деятельности человечества станет серьёзной проблемой»^[1]

В каталоге российской Системы контроля космического пространства числится 13 тысяч искусственных объектов: семь тысяч объектов размером более 20 сантиметров на низкой околоземной орбите (от 160 километров до двух тысяч километров), а также шесть тысяч объектов размером 20-40 сантиметров на высокой (от двух тысяч до 50 тысяч километров) околоземной орбите.

По данным NASA, на околоземной орбите находится около 19 тысяч искусственных объектов, видимых с Земли.

2023

Разработка федерального проекта для борьбы с космическим мусором

В конце июля 2023 года в «Роскосмосе» сообщили о разработке федерального проекта системы обеспечения безопасности космической деятельности в околоземном пространстве «Млечный путь». Подробнее здесь.

Представлен космический уборщик, который может сводить в атмосферу нерабочие спутники один за другим

В середине июня 2023 года аэрокосмическая компания Astroscale представила аппарат End of Life Services by Astroscale-Multiple (ELSA-M). Он станет первым в мире коммерческим космическим буксиром, обладающим возможностью свода с орбиты множества неактивных спутников. Запуск аппарата запланирован на 2025 год. Подробнее здесь.

14 тыс частиц космического мусора от России, США и Китая

Космический мусор - достаточно большая проблема, особенно на высотах от 400 до 2000 километров от Земли. Общее число частиц мусора оценивается примерно в 14 тысяч, и большую их часть произвели всего три страны - Россия/СССР, США и Китай: по четыре тысячи частиц каждая.

В ранний период освоения космоса большую часть мусора производили США, потом это место занял СССР, а в последнее время печальное лидерство перешло к Китаю. Хотя в целом в последние годы интенсивность "замусоривания" околоземной орбиты заметно снизилась: за 20 лет с 1981 по 2000 появилось почти 8 тысяч частиц космического мусора, за период с 2001 по 2022 - меньше 3 тысяч.

2022

«Прогресс» спас МКС от столкновения с космическим мусором

Российский грузовой космический корабль «Прогресс» увел Международную космическую станцию (МКС) от космического мусора, проведя коррекцию высоты ее орбиты. Об этом в «Роскосмосе» сообщили 21 декабря 2022 года. Подробнее здесь.

Фотонные технологии РКС будут контролировать космический мусор

10 января 2022 года компания «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») сообщила, что ее специалисты для контроля околоземного космического пространства и наблюдения за искусственными объектами на орбите Земли предлагают использовать актуальные технологии фотоники и оригинальные способы наземной обработки оптической информации. Соответствующая система контроля космического мусора была разработана и запатентована РКС для решения одной из наиболее актуальных задач – очистки земной орбиты от отработавших свой срок искусственных спутников Земли, различных космических объектов и их фрагментов. Подробнее здесь.

2021

Сооснователь Apple Стив Возняк создал компанию для поиска космического мусора

В середине октября 2021 года стало известно о создании новой компании Privateer Space, которая сосредоточится на поиске космического мусора. Это совместный проект сооснователя Apple Cтива Возняка и учредителя робототехнической компании Ripcord Алекса Филдинга. Подробнее здесь.

Россия подписала соглашение на размещение в Африке станции, которая будет искать космический мусор

«Роскосмос» подписал в июле 2021 года соглашение, позволяющее разместить на территории ЮАР станцию поиска космического мусора. Это будет второй из четырех специализированных комплексов, который создают в рамках программы^[2].

Комплекс будет выявлять объекты на низких, средних и высоких околоземных орбитах. Его производитель — НПК «Системы прецизионного приборостроения».

Станция оптико-электронного комплекса обнаружения и измерения параметров движения космического мусора (ОЭК ОКМ) займется определением угловых координат объектов и сверкой с данными, которые внесены в базу данных. Полученная информация будет передаваться в центр сбора и обработки данных.Обзор российского рынка банковской цифровизации: импортозамещение, искусственный интеллект и собственные экосистемы 6.9 т

Технически комплекс предназначен для автономного поиска и выявления объектов на высотах от 120 до 40 тысяч километров и способен обнаруживать космические объекты, которые имеют блеск до 18-й звездной величины.

Новая станция станет вторым из четырех специализированных комплексов, которые создают для анализа ситуации с космическим мусором. Последнее напрямую влияет на безопасность пусков.

Первую станцию открыли в апреле 2017 года в Бразилии, на территории обсерватории Пико-дос-Диас (OPD), которая находится в 37 километрах к западу от Итажубы (штат Минас-Жерайс).

Ионный звук поможет обнаружить космический мусор

Космический мусор – это отслужившие свой срок космические аппараты и их фрагменты, пыль от твёрдотопливных ракетных двигателей, хлопья отлетевшей краски, замороженные капли жидкости и т.п. По состоянию на 2019 год Сеть космического наблюдения США сообщила о почти 18000 искусственных объектах на орбите над Землей. По оценкам там находится более 128 миллионов обломков размером менее 1 см, около 900 000 обломков размером 1–10 см и около 34 000 обломков размером более 10 см. К рукотворному мусору следует добавить и нерукотворные объекты – метеороиды (небесные тела, имеющие размер в промежутке от космической пыли до астероидов), находящиеся на околоземной орбите. Поскольку скорость движения мусорных объектов может достигать 10 км/с, даже фрагменты размером в несколько микрон могут нанести серьезные повреждения космическим аппаратам. Для сравнения, человеческий глаз не способен разглядеть частицы размером менее 40 микрон^[3].

Работы по мониторингу космического мусора ведутся давно, в том числе и в России, с помощью радиолокационных и оптических устройств, но так можно отследить лишь достаточно крупные объекты. Наблюдение за волнами, которые возникают в плазме в результате движения мусора, заряженного под воздействием солнечного излучения и других видов космической радиации, может стать одним из методов непрямого обнаружения опасных объектов.

Исследователи из НИТУ «МИСиС» (Москва) и Института ядерной физики в Калькутте предложили новый способ обнаружения космического мусора с помощью регистрации ионно-звуковых волн, возникающих в результате движения мусорных объектов в околоземной космической плазме на низкой орбите. Исследование было опубликовано в журнале Astrophysics and Space Science^[4].

Плазма состоит из заряженных частиц, и движение в ней заряженного мусора оказывает влияние, схожее с процессом образования волн на воде. В результате в плазме возникают так называемые ионно-звуковые волны, связанные с колебанием ионов. Они представляют собой распространение уплотнения в плазме, потому и называются акустическими, по аналогии со звуком, который тоже представляет собой волну уплотнения, но в воздухе. Плазма – среда нелинейная, т.е. её характеристики зависят от самой волны. Поэтому при достаточно высокой амплитуде ионно-звуковые волны становятся нелинейными (они влияют на среду, а та влияет на них) и преобразуются в солитоны – уединённые волны, сохраняющие свою форму при распространении. Отличительная черта солитонов – при взаимодействии друг с другом или с некоторыми другими возмущениями они не разрушаются, а продолжают движение, сохраняя свою структуру неизменной.

Исследователи разработали математическую модель и рассчитали точные параметры солитона, возникающего при движении заряженного космического мусора в плазме. Оказалось, что изменение источника волн во времени и в пространстве приводит к появлению ускоренных солитонов, а не обычных, движущихся с постоянной скоростью. Авторы определили, как именно свойства солитонов определяются положением и скоростью движения частиц космического мусора. Это делает возможным их обнаружение по специфичным солитонам, которые они создают. Таким образом, предложенный подход может стать теоретической основой принципиально нового метода мониторинга космического мусора.

2020

Японский стартап Astroscale запустит спутник для уборки космического мусора

Японский стартап Astroscale уверен, что сбор космического мусора может стать потенциально прибыльным направлением бизнеса. Японцы предлагают удалять с орбиты неработающие спутники и сброшенные секции ракет с помощью спутника с магнитными панелями, на которые будут притягиваться подобные объекты. Об этом стало известно 3 декабря 2020 года. Подробнее здесь.

Стартап из Швейцарии ClearSpace SA создаст эвакуатор для удаления космического мусора

Разработку-эвакуатор для удаления космического мусора создают инженеры из Швейцарии. Об этом стало известно 3 декабря 2020 года. Подробнее здесь.

Япония создаст искусственный спутник для уничтожения космического мусора

Японское государственное агентство аэрокосмических исследований (JAXA) планирует разработать спутник, который будет посредством лазерного луча сбивать космический мусор (искусственные объекты на околоземной орбите и их фрагменты, например обломки ступеней ракет, которые уже не функционируют, но представляют опасность для действующих пилотируемых и непилотируемых аппаратов) в атмосферу, где он будет сгорать.

Как передает NHK^[5], в создании спутника также примут участие оператор спутниковой связи SKY Perfect JSAT и японский Институт естественных наук Riken. Запуск аппарата на орбиту намерены провести примерно через три года^[6].

Проблема космического мусора особенно обострилась в последние десятилетия с развитием космонавтики и запусков большого числа аппаратов в космос. Из-за этого операторы аппаратов выполняют «маневры по предотвращению столкновений», чтобы защитить свой космический корабль от потенциально катастрофических встреч с космическим мусором. Ранее в Японии была сформирована Космическая оперативная группа воздушных Сил самообороны, в которую вошли около 20 человек. Их задачей будет следить за безопасностью орбитальных спутников и контролировать в том числе космический мусор вокруг них. Причем для слежки за обломками старых аппаратов намерены использовать специализированный радар, который примерно с 2023 года расположится на территории военной базы в Ямагути.

«Роскосмос» анонсировал систему слежения за космическим мусором

28 января 2020 года «Роскосмос» рассказал некоторые подробности о системе поиска опасных астероидов и мониторинга космического мусора. Раньше она именовалась как АСПОС (Автоматизированная система предупреждения об опасных ситуациях в околоземном космическом пространстве), а теперь переименована в «Млечный путь». Об этом рассказал первый заместитель генерального директора госкорпорации «Роскосмос» Юрий Урличич. Подробнее здесь.

2019

Европа запустит сборщик космического мусора в 2025 году

Европейское космическое агентство подписало в конце 2019 года с швейцарским стартапом ClearSpace договор о запуске в 2025 году аппарата для борьбы с космическим мусором^[7]. Спутник должен будет свести с орбиты крупную часть ракеты Vega, которую запустили еще в 2013 году, что станет первой подобной реализованной миссией, говорится в сообщении организации^[8].

Продолжение накопления обломков спутников и частей ракет на орбите может стать серьезной проблемой для безопасности уже работающих аппаратов и вывода новых. В связи с этим многие компании, причем как стартапы, так и государственные космические агентства, прорабатывают планы по очистке околоземного пространства. Однако пока ни одна из подобных программ не была реализована.

Европейское космическое агентство планирует стать первой организацией, осуществившей подобную задумку, что подтверждается опубликованной информацией о подписании контракта с компанией ClearSpace. Миссия под названием ClearSpace-1 должна будет в 2025 свести с орбиты кусок ракеты Vega массой в сто килограмм, который находится в космосе с 2013 года. Он остался после запуска европейского спутника дистанционного зондирования Земли Proba-V.

Согласно договору, сотрудники стартапа ClearSpace, который учрежден группой опытных исследователей проблемы космического мусора из Федеральной политехнической школы Лозанны, смогут подать окончательный вариант проекта в течение нескольких месяцев, а его реализация начнется в марте 2020 года. Оценочная стоимость проекта составляет 129 миллионов долларов США, это должно покрыть как разработку, так и запуск созданного аппарата.

ClearSpace заканчивает отбор компаний для кооперации, так как сама будет заниматься разработкой аппарата, а его создание планирует заказать у сторонних организаций. По словам исполнительного директора компании Люка Пиге (Luc Piguet), пока еще не имеющий собственного наименования спутник будет обладать высокой степенью автономности и весом не более 400 килограмм. На данный момент конструкторы склоняются к использованию химической тяги на орбите, но в будущем не исключают возможность использования как химических, так и электрических двигателей.

В качестве мишени был выбран конический элементы системы разделенного вывода полезной нагрузки Vespa, который позволяет одной ракете Vega доставить два спутника на орбиты с разными параметрами. Сейчас он находится на высоте около 800 километров, что делает его подходящей целью из-за относительно небольшой удаленности, а также простой формы и жесткой конструкции. Также по размеру он примерно соответствует небольшому спутнику, которых уже много в космосе, а с учетом планов введения в строй глобальных систем спутникового интернета подобных объектов может появиться намного больше.

Первый аппарат по очистке орбиты должен будет свести мишень вместе с собой, так что они оба сгорят в атмосфере Земли. В будущем планируется создание многоразовых аппаратов, способных убрать несколько обломков, не разрушаясь.

В МГТУ им. Н.Э. Баумана спроектировали систему очистки орбиты Земли от крупного космического мусора

12 сентября 2019 года стало известно, что ученые из МГТУ им. Н. Э. Баумана спроектировали систему космических аппаратов для очистки орбиты Земли от крупного космического мусора. Об этом сообщила пресс-служба Министерства науки и высшего образования РФ.

По словам руководителя работы Георгия Щеглова, система состоит из нескольких аппаратов: одного базового и около 15 малых тормозных двигательных модулей. Диаметр модуля равен примерно двум метрам, его длина - около метра. Они крепятся на фрагмент космического мусора и сводят его с орбиты. Ученый напомнил, что ранее космический мусор с орбиты удаляли всего один раз - когда в Тихом океане затопили орбитальную станцию "Мир". Однако она была управляемой, а разработка МГТУ рассчитана на неуправляемые объекты.

Мы разработали конструктивно-компоновочную схему. То есть прежде чем делать настоящий космический аппарат, нужно сначала определиться с его архитектурой, поэтому сначала делают эскизный проект. В других странах есть аналогичные разработки, например, есть много американских патентов, но их схемы менее рациональные, чем наша. В частности, у них много манипуляторов, больше нагрузки при стыковке. Мы это изучили, когда готовили заявку на патент, рассказал Щеглов

Он также отметил, что на следующем этапе изобретатели планируют создать прототип системы. Однако для этого нужно будет найти источник финансирования^[9].

Проект космического аппарата для сбора и утилизации космического мусора

Молодые ученые холдинга «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «РОСКОСМОС») представили в марте 2019 проект космического аппарата для сбора и утилизации мусора на орбите Земли (СКМ — сборщик космического мусора) на проходящем в Москве международном Салоне изобретений и инновационных технологий «Архимед-2019». Это оригинальное решение, предполагающие возможность утилизации фрагментов отработавших спутников и разгонных блоков в топливо, которое затем будет использоваться самим аппаратом для продолжения очистки от мусора более высоких орбит.

Представленный проект, разработанный и запатентованный сотрудником РКС в инициативном порядке, предполагает создание космического аппарата, который при помощи специальной сети сможет собирать вышедшие из строя малоразмерные спутники, обломки космических аппаратов и разгонных блоков и прочий эксплуатационный мусор.

Автор проекта, инженер-исследователь РКС Мария БАРКОВА: «Принципиальным отличием нашего решения от существующих аналогичных проектов является переработка космического мусора в псевдожидкое топливо. Это позволяет решить сразу несколько задач – обеспечить безотходное уничтожение мусора и максимальный срок работы аппарата, а также минимизировать стоимость его вывода на орбиту. Фактически наш аппарат будет действовать как хищник, который охотится на мусор, чтобы получить дополнительную энергию».

Согласно представленному проекту, СКМ несет на борту две титановые сети, которые при помощи системы тросов сначала собирают, а затем, сжимаясь, утрамбовывают мусор в двухвалковый измельчитель. После этого он поступает в барабанно-шаровую мельницу, в которой перерабатывается до состояния мелкодисперсного порошка.

На борту СКМ предполагается размещение регенератора воды, принцип работы которого основан на реакции Сабатье. Этот прибор посредством мембранно-электродного блока будет производить окислитель – кислород и горючее – водород. Эти два вещества будут смешиваться с порошком из космического мусора и использоваться в качестве топлива для бортового двигателя, который будет периодически включаться, чтобы по мере очистки орбит от мусора поднимать аппарат все выше вплоть до орбиты захоронения самого аппарата.

Согласно проекту, поиск мусора осуществляется в роботизированном режиме с использованием данных российских и международных каталогов космических объектов. Для вылавливания фрагментов на борту космического аппарата кроме основного предполагается установка маневровых двигателей. По расчетам, масса аппарата составит около 2,5 тонн. За один цикл (захват-измельчение-переработка) он сможет утилизировать до 500 кг мусора.

Предполагается, что начинать свою работу сборщик мусора будет на орбите в 400 км, что позволит максимально снизить затраты на его запуск, поскольку для вывода аппарата на такую орбиту не потребуется использовать разгонный блок. Целевой высотой работы СКМ являются орбиты 800–1500 км, так как они сейчас наиболее загрязнены.

Число обломков 34 тысячи объектов размером более 10 сантиметров

о данным Европейского космического агентства, с 1957 года, когда на орбиту отправился первый искусственный спутник Земли «Спутник-1», человечество провело около 5450 запусков. Число обломков, по данным на начало 2019 года, составляло: 34 тысячи объектов размером более 10 сантиметров, 900 тысяч объектов габаритами от одного до 10 сантиметров, 128 миллионов объектов от одного миллиметра до 10 сантиметров.

Активное использование околоземного пространства в последние десятилетия привело к появлению большого количества космического мусора на орбите планеты. Всего по оценкам ученых сегодня вокруг Земли обращается свыше полумиллиона неуправляемых объектов размером свыше сантиметра.

2018

В России придумали лазерную пушку для уничтожения космического мусора

Специалисты Научно-производственной корпорации "Системы прецизионного приборостроения" (НПК СПП, входит в состав "Роскосмоса") разрабатывают технологию сведения космического мусора с орбиты с помощью воздействия на него лазерным лучом, говорится в докладе НПК СПП, представленном в РАН. Копия доклада имеется в распоряжении РИА Новости^[10].

"Для демонстрации возможности удаления обнаруживаемых объектов космического мусора на низких орбитах поддержать предложение АО "НПК СПП" о проведении научно-исследовательских и экспериментальных работ по созданию оптической локационной системы с использованием твердотельного лазера и приемо-передающей адаптивной оптической системы", — говорится в предложении.

В "лазерную пушку" предлагается переделать трехметровый оптический телескоп Алтайского оптико-лазерного центра имени Титова. Сам телескоп сейчас находится в стадии строительства. Основное его предназначение — мониторинг космического пространства с целью отслеживания спутников и угрожающего им космического мусора. В качестве источников питания рассматриваются два варианта твердотельных генераторов разработки Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики.

С помощью лазерного импульса ученые планируют испарять вещество с поверхности космического мусора, постепенно растворяя его в пространстве, используя метод лазерной абляции.

Для МКС разрабатывают лазер против космического мусора

О разработке такой установки, которую ведет международная группа ученых, рассказал на заседании Совета РАН по космосу председатель экспертной группы Совета по космическим угрозам, член-корреспондент РАН Борис Шустов^[11].

Сейчас для защиты МКС от космического мусора проводятся маневры уклонения, которые выполняются при помощи двигателей самой станции или пристыкованных к ней грузовых кораблей. Такие операции проходят несколько раз в год.

"На праздновании 60-летия первого спутника в Институте космических исследований прошло заседание рабочей группы, на котором ученые из Италии, Франции, Японии и России договорились, что будет образована международная кооперация. Все они будут думать над применением орбитальных лазеров, размещенных на МКС, чтобы избежать столкновений с малыми, в несколько сантиметров, но самыми многочисленными и поэтому самыми опасными обломками космического мусора", — рассказал Шустов.

Президент РАН Александр Сергеев отметил, что вопрос использования лазеров для очистки околоземной орбиты обсуждается уже давно.

Российский стержень

Разработка российских ученых позволит уменьшить габариты и технологическую сложность орбитального лазера, рассказал, в свою очередь, заведующий отделом Института прикладной физики РАН, кандидат физико-математических наук Олег Палашов, который непосредственно сотрудничает с зарубежными коллегами по проекту лазера для МКС.

По его словам, изначально идея такой установки принадлежала японским специалистам, которые представили проект еще в 2015 году. Они предложили использовать три готовых и пока еще разрабатываемых решения: МКС в качестве платформы для размещения установки, лазер для мощных ускорителей следующего поколения Xcan и телескоп для изучения воздействия на атмосферу космических лучей JEM-EUSO с зеркалом диаметром 2,5 метра.

По первоначальному проекту лазер должен был концентрировать энергию с 10 тысяч оптиковолоконных каналов. "Мы предложили коллегам уменьшить число каналов с 10 тысяч до 100 путем использования вместо оптоволокна так называемых тонких стержней, которые разрабатываются в нашем институте", — отметил Палашов. "Сам по себе проект этот новый. Рассматривается только возможность создания такого лазера и потенциал его размещения на космическом аппарате, а интерфейс, как управлять такого рода излучением — это уже следующий вопрос", — добавил он.

По словам Палашова, чтобы такой лазер работал на полную мощность, потребуется вся электроэнергия, вырабатываемая МКС. Поэтому специалисты, понимая, что обесточить станцию нельзя, прорабатывают проект, который будет потреблять лишь пять процентов доступной энергии. Это ограничит возможность длительности выстрела 10 секундами, а 200 секунд будет уходить на перезарядку. Дальность стрельбы составит до 10 километров. Аппаратура будет весить около 500 килограммов и занимать объем в один-два кубических метра.

Россия построит в Чили станцию слежения за космическим мусором

Российскую станцию наблюдения за космическим мусором в ближайшее время планируется построить в Чили, сообщил в мае 2018 года директор департамента стратегического планирования и организации космической деятельности Роскосмоса Юрий Макаров^[12].

Это будет уже вторая подобная российская станция в западном полушарии. Первая обсерватория была открыта весной прошлого года в Бразилии. «Одна станция размещена в Бразилии. Предполагается размещение станции в Чили. Она практически уже готова», — сказал он на прошедшем в Москве заседании Совета РАН по космосу.

Первый размещённый за рубежом оптико-электронный комплекс для слежения за космическим мусором на высоких орбитах, созданный АО «Астрономический научный центр» для автоматизированной системы предупреждения об опасных ситуациях в околоземном космическом пространстве (АСПОС ОКП), был установлен в 2013 году в Армении. Второй оптико-электронный комплекс в интересах АСПОС ОКП, созданный Научно-производств­енной корпорацией «Системы прецизионного приборостроения», был открыт 5 апреля 2017 года на территории обсерватории Пико-дос-Диас в Бразилии.

Основная задача АСПОС ОКП — выявление опасных сближений действующих космических аппаратов с окосмическим мусором, обнаружение разрушений спутников на орбитах и сопровождение крупных потенциально опасных объектов, которые неконтролируемо сходят с орбиты.

Всего в составе АСПОС ОКП работает 10 опти­ко-электронных комплексов, в том числе 36 телескопов. Они предназначены для автоматического обнаружения космических аппаратов и объектов космического мусора, определения их координат, их идентификации для привязки к объектам, внесенным в базу данных, передачи полученной координатной и некоординатной информации в центр сбора и обработки данных. Комплексы обеспечивают автономный поиск и обнаружение объектов на высотах до 50 тыс. км и способны обнаружить космические объекты и элементы космического мусора, имеющие блеск до 18.5 звёздных величин, что для высоты геостационарной орбиты соответствует размеру порядка 30­ метров.

Всего Роскосмос планирует разместить за рубежом ещё пять специализированных комплексов различного состава для отслеживания для космического мусора.

2017: В России научились бороться с космическим мусором

Спускаемый аппарат-буксир (САБ) для захвата космических объектов позволяет с минимальными финансовыми затратами освободить орбитальное пространство от устаревших и вышедших из строя спутников.

Российским инженерам удалось решить проблему дорогостоящего «самовывоза» устаревшей техники с земной орбиты и получить патент на свое изобретение (кстати, последний был признан Федеральной службой по интеллектуальной собственности патентом недели). Авторами решения выступила команда ученых из Московского авиационного института и Научно-производственного объединения (НПО) им. С.А. Лавочкина^[13].

Ученым известно два способа эвакуации техногенного мусора – использование отдельного космического корабля-шаттла и монтаж на теле самого спутника отдельного двигателя тормозного пути, который позволяет вернуть технику в атмосферу. Правда, оба они экономически невыгодны, и отслужившие свое спутники остаются на орбите. В том числе в силу этого обстоятельства существует реальная угроза столкновения значимых космических объектов с техногенным мусором, и эта проблема с каждым годом становится все более актуальной.

Авторы изобретения предлагают использовать для борьбы с космическим мусором инновационную систему. Последняя включает грузовой контейнер для размещения снимаемого с орбиты объекта, а также надувное тормозное устройство (последнее может заполняться газом и принимать аэродинамическую форму). У аппарата есть устройство для захвата снимаемого с орбиты объекта, также он оснащен системой навигации поиска последнего.

«Объект для снятия с орбиты выбирается с помощью станций наземного наблюдения. Далее аппарат-буксир с грузовым отсеком необходимого размера направляется на орбиту объекта, стыкуется с ним, а потом – с помощью управляемого тормозного импульса возвращается в заданную точку условной границы атмосферы», – говорится в описании изобретения на сайте «Роспатента».

2016

«Роскосмос» разрабатывает космического уборщика

«Роскосмос» разрабатывает проект космического уборщика, способного «сдувать» отработавшие аппараты с орбиты струей реактивного двигателя, рассказал газете «Известия» Олег Горшков – генеральный директор ЦНИИмаша (головной организации «Роскосмоса»)^[14].

По словам Горшкова, механизм снабжается ионными двигателями с противоположных сторон. Он приближается к отработавшему космическому спутнику и включает двигатели на равную мощность, оставаясь за счет этого на месте, и струей одного из двигателей меняет параметры орбиты неработающего объекта, сталкивая его в плотные слои атмосферы.

Время действия ионной струи спутника-убицы определяется целями и возможностями (мощностью двигателя) аппарата. «Оценки показывают, что при мощности двигателя около 5 киловатт время увода спутника-мишени займет до 15 суток в зависимости от массы и габаритов», — отметил Горшков.

Япония испытает устройство для уничтожения космического мусора

Японское национальное аэрокосмическое агентство JAXA намерено испытать «космический шнурок» – устройство для уничтожения мусора, скапливающегося на околоземной орбите и представляющего все большую угрозу, сообщает в декабре ТАСС Информационное агентство России.

Технологию запустят при помощи тяжелой ракеты-носителя Эйч-2Би на беспилотном космическом грузовике «Конотори» ("Аист"). Произойдет это ориентировочно 9 декабря.

«Аист» доставит на МКС различные грузы, а на обратном пути запустит в космос «шнурок» длиной 700 метров. Это достаточно сложное устройство будет создавать электромагнитное поле, способное тормозить в полете мусор, выводить его в плотные слои атмосферы Земли, где всевозможные отходы с орбиты, в частности, старые спутники, их обломки и фрагменты, должны бесследно сгореть.

Нынешний полет будет испытательным. Если «шнурок» продемонстрирует должные бойцовские качества, JAXA намерена использовать такие устройства для очистки орбит на высоте от 800 до 1400 км, где мусора особенно много.

По оценкам ООН, над нашей планетой вращается около 300 тыс. различных неиспользуемых искусственных объектов общей массой до 5000 тонн.

На околоземной орбите находилось 17,729 тыс. рукотворных объектов

Согласно ежеквартальному отчету Космического центра имени Джонсона, к июлю 2016 года на околоземной орбите находилось 17,729 тыс. рукотворных объектов, включая 4,242 тыс. действующих и вышедших из строя спутников, а также 13,487 тыс. ступеней ракет носителей, разгонных блоков, другой космической техники и ее обломков.

Первое место по объему космического мусора занимает Россия с 6,318 тыс. космическими объектами, США – на втором месте с 5,663 тыс. единицами, Китай – на третьем с 3,779 тыс. объектами.

Развитие космической отрасли на Земле может остановиться через одно-два столетия, если не будет решена проблема космического мусора в околоземном пространстве, считают участники научной конференции «Космонавтика XXI века», чьё мнение приводит ТАСС Информационное агентство России. В конференции приняли участие 600 специалистов ракетно-космической отрасли.

«В процессе заслушивания и обсуждения докладов участники обменялись мнениями по вопросам создания долговременной лунной базы, развития космической ядерной энергетики, перспективных технологий передачи информации в условиях ограниченных ресурсов и многие другие тематики, вплоть до проблемы космического мусора. Если не заниматься ее решением, то, по прогнозам, через 100-200 лет развитие космической деятельности может прекратиться», – считают в головном научном институте Роскосмоса ЦНИИмаш, на базе которого прошла конференция.

Космос и спутниковые системы

Смотрите также

• Переработка мусора
• Технологии в переработке мусора
• Электронный мусор