Актуальная проблема космического мусора требует решений

Проблема космического мусора не решится сама собой. Мы годами откладывали решение этой проблемы, продолжая запускать в космос всё больше ракет и полезных грузов. В последние пару лет организации, особенно Европейская космическая ассоциация, начали более серьёзно относиться к этой проблеме.

Теперь они задаются вопросом: что нужно сделать, чтобы избавиться от космического мусора?

На первый взгляд это может показаться нереальным, может быть, наивным. На орбите Земли вращаются миллиарды обломков космического мусора, и более 25 000 из них имеют размер более 10 см. Несмотря на свой небольшой размер, эти обломки движутся быстро и могут нанести значительный ущерб при столкновении со спутниками или космическими станциями. Что нужно сделать, чтобы избавиться от всего этого мусора?

ЕКА выпустило "Техническую брошюру по нулевому мусору", в которой разъясняются проблемы на пути к нулевому мусору в будущем и предлагаются решения для достижения этой цели. Разработка буклета последовала за подписанием Хартии "Ноль мусора" членами сообщества "Ноль мусора".

«Несмотря на несколько инициатив по уменьшению количества космического мусора, реализованных в последние годы, и незначительное повышение осведомлённости общественности, все участники космической деятельности единодушно считают, что для предотвращения, уменьшения и устранения космического мусора необходимы более масштабные действия», — говорится в отчёте.

В докладе отмечается, что в Руководстве по долгосрочной устойчивости космической деятельности Комитета ООН по использованию космического пространства в мирных целях говорится о том, что доступ в космос затрудняется из-за космического мусора.

В буклете определены цели по нулевому количеству отходов и представлены «технические требования, решения и ключевые факторы», которые могут помочь организациям в их достижении.

Очевидный первый шаг - прекратить создавать больше мусора.

Всё начинается с предотвращения непреднамеренного выброса мусора. Воздействие космической среды может привести к разрушению материалов во время полётов и после их завершения, а непреднамеренные столкновения также могут привести к выбросу мусора. В буклете говорится о «разработке многослойных изоляционных технологий и покрытий, предотвращающих долгосрочное разрушение материалов», а также о разработке аналогичных материалов, устойчивых к столкновениям. Улучшенный мониторинг, моделирование и тестирование могут помочь нам в этом.

В буклете также указывается на необходимость использования различных двигательных установок. Некоторые двигательные установки выбрасывают огромное количество мелких частиц. Буклет способствует разработке альтернативных двигательных установок, основанных на таких принципах, как электромагнитные тросы, тросы с передачей импульса и устройства для увеличения давления за счёт сопротивления или солнечного излучения.

В буклете также указано, как улучшенное наблюдение и координация космического движения (STC) могут помочь решить эту проблему. «Улучшенное STC поможет предотвратить столкновения и сократить количество ненужных манёвров по предотвращению столкновений», — говорится в буклете.

Для этого потребуется технологическое решение, но разным космическим агентствам также придётся обмениваться информацией, что одни будут делать с большей неохотой, чем другие. В техническом буклете объясняется, что для этого необходимо разработать и принять стандартизированные рекомендации.

Для существующих обломков единственным решением является удаление. «Для космических объектов, которые по какой-либо причине не могут сойти с орбиты самостоятельно, для удаления этих объектов с орбиты могут быть использованы внешние средства», — говорится в буклете.

Это начинается с оценки состояния выведенных из эксплуатации спутников, чтобы определить наилучший способ их схода с орбиты. Существует ли риск их разрушения из-за методов схода с орбиты? После оценки нам нужно разработать надёжные и настраиваемые методы их удаления. Это означает, что потребуется технологический подход, а также взаимодействие между различными странами, участвующими в освоении космоса.

В буклете говорится, что для этого потребуется «разработка совместимых интерфейсов и требований, которые упростят удаление различных типов и размеров объектов (например, больших/малых космических аппаратов, ступеней и элементов ракет-носителей, космических аппаратов в составе группировок), адаптированных для различных орбитальных регионов (например, НОО, МОО, ГОО), для различных стратегий утилизации (например, контролируемое, неконтролируемое возвращение в атмосферу, перевод на орбиту захоронения) и с учётом простоты внедрения», — поясняется в буклете.

Системы для снижения орбиты могут быть такими же простыми, как развёртываемые солнечные паруса, как в экспериментальном канадском проекте Advanced Nanospace eXperiment-7 (CanX-7). Он был запущен в 2016 году и достиг скорости снижения орбиты 20 км в год.

В то время как CanX-7 и другие подобные системы являются пассивными, существуют также конструкции для активного удаления мусора (ADR).

Одна из систем ADR — Clearspace-1. Она продемонстрирует технологии сближения, захвата и схода с орбиты спутника с истекшим сроком службы под названием PROBA-1. После захвата Clearspace-1 и PROBA-1 войдут в атмосферу Земли и будут уничтожены.

Прогнозирование и предотвращение столкновений между спутниками и другими объектами в космосе также входит в задачи буклета. «Растущее количество космического мусора и риск столкновений на орбите приводят к тому, что операторам приходится всё чаще выполнять манёвры по предотвращению столкновений», — говорится в буклете. Частично эту проблему можно решить на этапе проектирования, но она неизбежно требует координации.

Опять же, в буклете содержится призыв к более тесному сотрудничеству между ведомствами. Для этого необходим стандартизированный набор рекомендаций по оценке рисков столкновений и «методы интеграции оценок рисков столкновений от нескольких поставщиков».

Что касается технологий, то предотвращение столкновений и прогнозирование также выиграют от разработки алгоритмов машинного обучения, внедрения оптических и радиолокационных средств слежения и целого ряда других разработок.

В техническом буклете кратко изложена наша проблема: космический мусор требует стандартизированных методов оценки рисков, предотвращения рисков и устранения рисков. Хотя технологии, необходимые для решения проблемы космического мусора, ещё не до конца разработаны, нет никаких сомнений в том, что они будут разработаны. Однако необходимые технологии могут быть не самым большим препятствием для решения проблемы космического мусора. Важнейшим фактором является сотрудничество.

Источник: Universe Today

Также новости космоса и астрономии, интересные статьи и фотографии на сайте www.astrophoto.by/

https://www.astrophoto.by/news/aktualnaya-problema-kosmicheskogo-musora-trebuet-resheniy/

Источник: www.astrophoto.by