Существует множество уникальных инноваций, способствующих новым способам вывода спутников с орбиты Земли, некоторые из которых подробно описаны ниже.
Люди как вид врожденно склонны к беспорядку. Чтобы убедиться в этом, просто выйдите на улицу и посмотрите на то, что мы натворили. Если бы речь шла только о переполненных урнах на углах улиц или мусорных кучах в каждом свободном уголке, мы могли бы просто убрать их. Однако если учесть, что мусор есть в самой глубокой точке Земли — Марианской впадине, то становится ясно, что мы вышли за рамки простой уборки.
Космос заполнен мусором!
Если вы думали, что хуже уже быть не может, то мы умудрились использовать в качестве свалки буквально всю галактику. С начала космической эры в 1950 году на орбиту было выведено более 13630 спутников, из которых около 8850 остаются в космосе. Лишь небольшая часть — около 6700 — остается в рабочем состоянии. Таким образом, на орбите нашей планеты находятся тысячи мертвых спутников, а также обломки всех ракет, которые мы запускали на протяжении многих лет. Все это известно под общим названием «космический мусор».
Так ли важен космический мусор?
Ответ — ДА.
Призраки наших прошлых исследований преследуют возможности нашего будущего. Отправка спутников на орбиту Земли требует наращивания большой скорости, причем скорость может достигать нескольких километров в секунду. Если что-то, движущееся с такой скоростью, столкнется с чем-либо на орбите, например, с десятками тысяч фрагментов мусора, плавающих там, столкновение может быть катастрофическим.
По данным НАСА, сотни тысяч не отслеживаемых объектов на орбите вокруг нашей планеты ставят под угрозу функционирование спутников и даже жизнь космонавтов. По мере того как все больше объектов будут сталкиваться друг с другом, движение по орбите Земли будет становиться все более сложным.
Как мы можем уменьшить количество космического мусора?
Прежде чем искать способы собрать то, что мы оставили, лучше понять, как минимизировать то, что мы берем с собой в первую очередь, и таким образом искать способы создания меньшего количества мусора. Это требует тщательной проработки и реализации на начальных этапах планирования космической программы.
Вместо того, чтобы позволить космическим аппаратам заглохнуть в конце своей миссии, операторы должны убедиться, что у них достаточно топлива, чтобы принять решение отправить их на альтернативную орбиту или позволить им вернуться в атмосферу Земли.
Оставление в космосе вещей, которые не планируется использовать снова, может поставить крест на наших космических планах (в буквальном смысле).
Но что делать с мусором, который уже есть?
В то время как исследователи и ученые придумывают новые решения для уменьшения этой все более актуальной проблемы, мы также видим, как некоторые уникальные (и суперкрутые) решения выходят на передний план. К ним относится снятие с орбиты устаревших спутников, чтобы они могли сгореть в атмосфере.
Организация Объединенных Наций заявила, что все организации обязаны убрать спутники с орбиты в течение 25 лет после завершения их миссии. Сокращение времени пребывания спутника в космосе может резко снизить вероятность столкновений!
Существует две орбиты, по которым движутся спутники: низкая околоземная орбита (НОО) — переполненная орбита вблизи Земли, по которой движутся тысячи спутников, и геостационарная околоземная орбита (ГСО) на большей высоте, где спутники остаются неподвижными в одной точке над Землей.
Спутники на ГСО по окончании срока службы переводятся на «кладбищенскую орбиту» на гораздо большей высоте, вдали от функциональных орбит, где они остаются дрейфовать.
С другой стороны, спутники на НОО возвращаются в атмосферу Земли. Для этого существует несколько методов. Страны развернули различные миссии по выводу спутников с орбиты, и еще несколько находятся на стадии тестирования.
- Космическая переработка — «кладбищенская орбита» — это свалка спутников, на которой часто наблюдаются вспышки света, скорее всего, из-за остатков топлива на спутниках, которые могут нанести вред функционирующим спутникам. Ремонтируя, перепрофилируя и перерабатывая спутники на объекте на орбите Земли, мы могли бы использовать то, что уже там плавает, для создания будущих космических кораблей или аванпостов.
- Гигантские лазеры — мощные импульсные лазеры можно использовать для обстрела космического мусора с Земли струями плазмы, чтобы замедлить его и позволить ему вернуться в атмосферу, сгореть в ней или упасть в океан.
- Гигантские космические шары — система GOLD (Gossamer Orbit Lowering Device) — это потенциальный метод, использующий легкий, ультратонкий воздушный шар размером с футбольное поле. Он будет прикреплен к крупным фрагментам мусора, чтобы увеличить воздушное сопротивление объектов и позволить им вернуться в атмосферу Земли.
- Облака из вольфрамовой пыли — для этого необходимо отправить в космос тонны вольфрамовой пыли, достаточные для образования облака вокруг планеты, к которому будет прилипать космический мусор, в результате чего он станет тяжелее и упадет обратно на Землю.
- Космические капсулы — российская компания планирует построить специальную капсулу с ядерным энергетическим ядром, которая вернет на Землю 600 спутников, где они либо сгорят, либо упадут в океан.
- Космический электромобиль — Electrodynamic Debris Eliminator (EDDE) — это космический электромобиль с 200 гигантскими легкими сетками для сбора космического мусора.
С несколькими подобными планами, находящимися в разработке, мы можем гарантировать, что эпоха освоения космоса, которая только началась, не оборвется (в буквальном смысле!).