По данным НАСА, вокруг Земли вращается около 7 тыс. т космического мусора

РБКHi-Tech

Элементы — Космос

Спутник «Маяк» и другие сборщики космического мусора

Текст Анастасия Гайдукова

14 июля с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Союз 2.1а» с 73 спутниками на борту. В их числе спутник «Маяк» — около половины средств на его производство собрано на краудфандинговой платформе Boomstarter.

В стратосфере «Маяк» развернул пирамиду со сторонами около 3,5 м: на трех упругих профилях натянута светоотражающая металлизированная пленка. Авторы проекта обещали, что спутник будет светиться ярче любой звезды на ночном небе, но результат устроил не всех: многие жаловались, что найти спутник на этом небе очень сложно.

Вращение спутника обеспечивает двигатель, работающий на карбонате аммония — разрыхлителе теста. Это очень простой и недорогой спутник: он стоил 3,89 млн руб. Средства на его создание команда изобретателей под руководством Александра Шаенко собирала на сайте проекта — около 200 тыс. руб., на Boomstarter — 1,79 млн руб., еще около 1,9 млн руб. дал спонсор, Рокетбанк. По заявлению команды проекта, «Маяк» будет решать и важные научные задачи, одна из которых — «испытание в реальном полете аэродинамического тормозного устройства, которое в дальнейшем можно будет использовать для сведения с орбиты космического мусора». Как именно аппарат может захватывать мусор, пока не ясно, но в мире есть и другие объекты, которые призваны решить эту проблему.

Brane Craft (в центре) — один из проектов NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC), которая поощряет развитие революционных разработок в области освоения космоса

По данным НАСА, вокруг Земли вращается около 7 тыс. т космического мусора: от чешуек краски с космических кораблей и частиц, образующихся в ходе работы двигателей, до гаек, болтов и целых нерабочих аппаратов. Мусор иногда сталкивается с таким же мусором или работающими спутниками. Как в 2009 году, когда списанный «Космос-2251» столкнулся с рабочим (до того момента) Iridium 33: система контроля космического пространства США зарегистрировала более 2100 фрагментов от обоих аппаратов. А если мусора станет так много, что столкновения будут происходить непрерывно и околоземная орбита станет непригодной для использования? Чтобы не допустить такого сценария, называемого «синдромом Кесслера», обсуждаются разные варианты действий, суть которых сводится к двум— утащить мусор подальше от Земли или поближе к ней.

Одеяло и планер

В 2016–2017 годах НАСА выделило $600 тыс. на проект Brane Craft, предложенный Зигфридом Дженсоном из Aerospace Corporation. Его компьютерная модель похожа на кусок линолеума или клеенки с незамысловатым сине-желтым рисунком, а принцип действия прост. Тончайшая мембрана размером 0,9 0,9 м будет улавливать космический мусор, оборачиваться вокруг него, как одеяло, и уносить в атмосферу, где и сгорать вместе с ним.

Сама мембрана Brane Craft напоминает бутерброд: два листа тонкой изолирующей пленки, каптона, между ними — промежуток в 10 микрон, заполненный инертным газом. Планируемая масса аппарата, включая всю техническую начинку, — всего 35 г на 1 кв. м. Это легче любого из существующих космических роботов: один из самых легких космических аппаратов из числа уже работающих на орбите — многозадачный робот CubeSat, который весит около 1 кг. Brane Craft будет работать на солнечных батареях, вся начинка, включая систему управления и коммуникаций, должна «вшиваться» внутрь мембраны, обещает автор проекта.

«Маяк» выполнен в формате Cibessat 3U — сверхмалых спутников, которые выводятся на орбиту в качестве попутного груза

Профессор Колорадского университета Ханспетер Шауб предлагает убирать космический мусор, не прикасаясь к нему, — как раз для того, чтобы избежать «синдрома Кесслера» из-за контактов уборщиков мусора с мусором. Его проект GliDeR — «Планер», или Geosynchronous Large Debris Reorbiter, — предполагает, что космический мусор будет притягиваться к транспортировщику с помощью электрического заряда, как наэлектризованные волосы притягиваются к расческе. В теории GLiDer «выстреливает» в объекты космического мусора пучком электронов, они получают положительный заряд, сам «планер» становится отрицательно заряженным. В результате мусор, как на буксире, тянется за аппаратом на расстоянии 15–25 м.

Так продолжается до тех пор, пока мусор не накопит из окружающего пространства определенное количество заряженных частиц, достаточное для того, чтобы заряд снова стал нейтральным. Как только это произойдет, мусор отцепится от буксира и продолжит движение в открытый космос (предполагается, что за это время GLiDer успеет отвезти мусор так далеко, что сила притяжения Земли уже не будет действовать). Минус подобного способа — это очень долго. На то, чтобы как следует наэлектризовать мусор, может уйти два-три месяца. Можно сократить этот срок, стреляя по мусору более сильными зарядами, но в этом случае есть риск, что отцепить его в нужный момент будет большой проблемой.

Гекконы, лед и пыль

В марте 2006 года на сайте Стэндфордского университета появилось сообщение об успешном испытании робота-геккона StickyBot. Он мог карабкаться по любой гладкой и отвесной поверхности: в официальном видео, например, он довольно уверенно взбирался по обыкновенному стеклопакету. При этом робот не использовал ни присоски, ни клей: лапки «липкого бота» покрыты крошечными волосками — диаметром почти вдвое меньше, чем диаметр эритроцитов. Между этими волосками и поверхностью возникает межмолекулярное притяжение, в науке известное как силы Ван-дер-Ваальса (их используют и настоящие, живые, гекконы). В отличие от присосок волоски могут «приклеиваться» практически к любым, а не только к идеально гладким поверхностям. Именно поэтому живой геккон одинаково успешно взбирается по стеклу и шершавым стволам деревьев. Кроме того, присоски работают благодаря разнице давления, то есть бесполезны в космосе, а силы Ван-дер-Ваальса действуют и в безвоздушном пространстве. Поэтому тот же принцип использовала команда Аарона Парнесса при проектировании робота-мусорщика Gekko Gripper («захват геккона»).

Технологии робота-геккона StickyBot могут применяться в безвоздушном пространстве

Проект спонсирует Center Innovation Fund (CIF), одно из подразделений НАСА. Устройство прошло несколько испытаний, самым зрелищным из которых был полет на истребителе с воссозданием условий невесомости: тогда исследователям удалось захватить гекконом-манипулятором и без труда поднять 113-килограммовый «объект» — одного из своих коллег. Предполагается, что управляемый с Земли робот, оснащенный таким манипулятором, может искать и собирать на орбите для сжигания в верхних слоях атмосферы особенно крупные и опасные части космического мусора.

Есть еще более экзотические предложения. Гурудас Гангули из Исследовательской лаборатории ВМФ США предлагает вывести на орбиту аппарат, который будет выпускать в космос облака вольфрамовой пыли. Как объяснял Гангули, если выпускать такую пыль в направлении, противоположном траектории движения мусора, можно вызвать замедление мусора, его опускание вместе с облаком все ниже и, как следствие, сгорание в атмосфере. Автор проекта замечает, что можно собирать дозированные облака пыли в местах скопления мусора и таким образом «подметать» космос.

А Джеймс Холлопетер из GIT Satellite предлагает отправить на орбиту вместо пыли из вольфрама обычную воду. Попав в космический минус 270, вода кристаллизуется, будет тормозить мусор и опускать его в атмосферу так же эффективно, утверждает он. По его расчетам, если НАСА возьмет на себя всю бумажную работу, тестирование проекта будет закончено через 18 месяцев.

Фото: Предоставлено пресс-службой компании Маяк , из архива пресс-службы

O'qishni davom ettirish uchun tizimga kiring. Bu tez va bepul.

Roʻyxatdan oʻtish orqali men foydalanish shartlari 

Tavsiya etilgan maqolalar

Нейросеть меняет профессию Нейросеть меняет профессию

Каким станет рынок труда под влиянием искусственного интеллекта

РБК
Лидеры немного замедлились Лидеры немного замедлились

Топ-25 игроков увеличили выпуск комбикормов на 2,8%

Агроинвестор
Вместе с семьёй Вместе с семьёй

Этот дом можно назвать воплощением мечты любого горожанина

Идеи Вашего Дома
Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2 Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2

Какими были отношения США и России накануне войны между Севером и Югом

Наука и техника
Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика? Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика?

Чем интересна перспектива использования ядерного двигателя в космосе?

Наука и техника
Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед

Биология в 1900-х годах по темпам своего развития ничуть не отставала от физики

Знание – сила
Водяные козлы – аристократы саванн Водяные козлы – аристократы саванн

«Водяных козлов я часто встречал в восточноафриканской саванне»

Знание – сила
Созданы в России Созданы в России

Доля семян российской селекции в посевах приблизилась к 68%

Агроинвестор
Авианосцы ВМС Индии XXI века Авианосцы ВМС Индии XXI века

История постройки авианосца «Викрант»

Наука и техника
Островский – революция в русском театре Островский – революция в русском театре

Гончаров, известный трилогией на букву «О», был интересным и метким критиком

Знание – сила
Возвращение гребного колеса Возвращение гребного колеса

Первые упоминания о гребном колесе относятся еще к древнейшим временам...

Наука и техника
«Сейчас период повышения внутренней эффективности» «Сейчас период повышения внутренней эффективности»

Дмитрий Фосман — о перспективах развития экспорта и работе по привлечению кадров

Агроинвестор
Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики

Как перовскитные солнечные элементы сделают энергетическую систему экологичнее?

Наука и техника
Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау

«Научный» креационизм. Мифы и предубеждения

Наука и техника
Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум

И спустя 200 лет пьесы Дениса Фонвизина остаются интересны и востребованы

Знание – сила
Сарацинка, воительница, христианка Сарацинка, воительница, христианка

В эпоху джахилийи у разных племен бедуинов положение женщин различалось

Знание – сила
Керосиновая история Керосиновая история

Жизнь в послевоенном социализме делится на «время керосина» и «время газа»

Знание – сила
Монеты в восточной пыли Монеты в восточной пыли

Важным источником наших знаний об античной истории являются монеты

Знание – сила
Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса

Почему существует Вселенная? Почему существует мир, почему в нем есть мы?

Знание – сила
Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня? Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня?

Зачем каждому гражданину нужно выработать у себя привычку делать сбережения?

Наука и техника
Система Юпитера: Ганимед и Каллисто Система Юпитера: Ганимед и Каллисто

Что делает Ганимед и Каллисто очень интересными космическими телами?

Наука и техника
Вновь о темной материи Вновь о темной материи

Проблема темной материи всерьез привлекает ученых

Знание – сила
Революция со счастливым концом Революция со счастливым концом

Рубеж XIX и XX веков отмечен бурными событиями в целом ряде наук

Знание – сила
Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели

Как выглядят авиационные электродвигатели, где установлены и как управляются?

Наука и техника
Индейка на взлете Индейка на взлете

Российское производство мяса индейки выросло почти на 4%

Агроинвестор
Беззубый театр. Беседа на спорные темы Беззубый театр. Беседа на спорные темы

Продолжение статьи худрука Марка Розовского о современном театре

Знание – сила
«Галилея археологов» «Галилея археологов»

Археологи давно борются с искушением перекопать поглубже всю Святую Землю

Знание – сила
Аграрный PR как часть стратегии развития компании Аграрный PR как часть стратегии развития компании

Какие эффективные инструменты маркетинговых коммуникаций используют в 2025 году

Агроинвестор
Новый поход ветеранов Троянской войны Новый поход ветеранов Троянской войны

Филистимляне и троянцы против египетских фараонов

Знание – сила
Когда медицинские практики прошлого у нас в крови… Когда медицинские практики прошлого у нас в крови…

На протяжении почти 2000 лет для лечения болезней использовалось кровопускание

Знание – сила
Открыть в приложении