1957 жылы Кеңес Одағы ғарышқа Жердің бірінші жасанды серігін ұшырды, осылайша адамзат тарихында жаңа кезең - ғарышты игеру дәуірі ашылды. Содан бері өткен 50 жыл ішінде адам ғарышқа көптеген спутниктерді, зымырандарды, ғылыми станцияларды жіберді. Мұның бәрі біздің планетамыздың айналасындағы ғарыш кеңістігінің жүйелі түрде ластануына әкелді. НАСА ақпаратына сәйкес, 2011 жылдың шілдесіндегі мәлімет бойынша, Жердің айналасында 16 094 жасанды шыққан объектілер, оның ішінде 3 396 жұмыс істеп тұрған және істен шыққан спутниктер, сондай -ақ 12 698 күшейткіш блоктар, ұшыру қондырғылары мен олардың қалдықтары. Ұсынылған құжатта төмен орбитадағы жасанды шығу объектілерінің саны бойынша Ресей бірінші орында - 6075 объекті, оның 4667 -сі ғарыштық қоқыс, одан кейін АҚШ, Қытай, Франция, Үндістан мен Жапония екені көрсетілген..
Жердің төменгі орбитасындағы қоқыстардың мөлшері өте үлкен, микробөлшектерден мектеп автобусының өлшеміне дейін. Бұл қоқыстың массасы туралы да айтуға болады. Үлкен фрагменттердің салмағы 6 тоннаға дейін жетуі мүмкін, ал ұсақ бөлшектердің салмағы бірнеше грамм ғана. Бұл заттардың барлығы ғарышта әр түрлі орбитада және әр түрлі жылдамдықта қозғалады: 10 мың км / сағтан 25 мың км / сағ. Сонымен қатар, ғарыш қоқыстарының бір -бірімен немесе қарама -қарсы бағытта қозғалатын кез келген спутникпен соқтығысқан жағдайда олардың жылдамдығы 50 мың км / сағ жетуі мүмкін.
Ресей ғылым академиясының астрономия ғылыми -зерттеу институтының аға ғылыми қызметкері Александр Багровтың айтуынша, бүгінде парадоксалды жағдай туындап отыр. Адамзат ғарышқа қанша көлік ұшырса, соғұрлым ол пайдалануға жарамсыз болады. Ғарыш аппараттары жыл сайын жүйелі түрде сәтсіздікке ұшырайды, нәтижесінде Жер орбитасындағы қоқыс мөлшері жыл сайын 4% -ға артады. Қазіргі уақытта жердің орбитасында көлемі 1 -ден 10 см -ге дейінгі 150 мыңға дейін әр түрлі заттар айналады, ал диаметрі 1 см -ден аз бөлшектер миллиондаған. Сонымен қатар, егер 400 км дейінгі орбитада ғарыш қоқыстары планетаның атмосферасының жоғарғы қабаттарымен баяуласа және белгілі бір уақыттан кейін Жерге түссе, онда ол геостационарлық орбиталарда шексіз ұзақ уақыт болуы мүмкін. уақыт.
Жердің орбитасына спутниктерді шығару үшін қолданылатын зымыран күшейткіштері ғарыш қоқыстарының көбеюіне ықпал етеді. Жанармайдың шамамен 5-10% -ы олардың резервуарларында қалады, ол өте ұшпа және оңай буға айналады, бұл көбінесе өте күшті жарылыстарға әкеледі. Бірнеше жыл ғарышта болғаннан кейін, өз уақытына қызмет еткен зымыран сатылары жарылып, айналасына ұсақ сынықтардың «сынықтары» тәрізді шашыраңқы болып тарады. Соңғы бірнеше жылда Жерге жақын кеңістікте шамамен 182 осындай жарылыс тіркелді. Үнді зымыраны сатысының бір ғана жарылуы бірден 300 үлкен қоқыстың пайда болуына, сондай -ақ сансыз кіші, бірақ одан кем емес ғарыштық объектілердің пайда болуына себеп болды. Бүгінде әлемде ғарыштық қоқыстың алғашқы құрбандары бар.
1996 жылдың шілдесінде шамамен 660 км биіктікте. француз спутнигі ғарышқа әлдеқайда ертерек ұшырылған француз Arian зымыран тасығышының 3 -ші сатысының фрагментімен соқтығысқан. Соқтығысу кезіндегі салыстырмалы жылдамдық шамамен 15 км / с немесе 50 мың км / сағ болды. Айтып айтудың қажеті жоқ, өздерінің үлкен объектісінің жақындауын жіберіп алған француз сарапшылары бұл оқиғадан кейін ұзақ уақыт бойы шынтақтарын тістеп алды. Бұл оқиға үлкен халықаралық жанжалға айналмады, өйткені ғарышта соқтығысқан екі нысан да француз шыққан.
Сондықтан ғарыштық қоқыс мәселесі бүгінгі күні қосымша асыруды қажет етпейді. Сіз тек қазіргі қарқынмен, жақын арада жер орбитасының маңызды бөлігі ғарыш аппараттары үшін ең қауіпсіз орын болмайтынын есте ұстауыңыз керек. Мұны түсінген Техас ауылшаруашылық университетінде зерттеуші Джонатан Миссель ғарыштық қоқысты тазартудың барлық қолданыстағы әдістері кем дегенде екі жалпы аурудың біреуіне ие деп есептейді. Олар «Ғарыштық қоқыстың бір бөлігі - бір қоқыс жинаушы» миссиясын орындауды қамтиды (бұл өте қымбат) немесе олар дәл баптауға он жылдан астам уақыт қажет болатын технологияларды құруды білдіреді. Бұл арада ғарыштық қоқыс құрбандарының саны артып келеді.
Мұны түсінген Джонатан Миссель ғарыштық қоқыстың бір бөлігі - бір тазартқыш тұжырымдамасын қайта пайдалануға болатын етіп жаңартуды ұсынады. Ол және оның әріптестері әзірлеген Sling-Sat спутнигі бар TAMU ғарыштық тазартқышы арнайы реттелетін «қарулармен» жабдықталған. Мұндай спутник ғарыштық қоқысқа жақындағаннан кейін оны арнайы манипулятормен түсіреді. Сонымен қатар, әр түрлі қозғалыс векторларының арқасында Sling-Sat айнала бастайды, бірақ реттелетін көлбеу мен «қолдың» ұзындығының арқасында бұл маневр толығымен басқарылады, бұл футбол допындай айналдыруға мүмкіндік береді. ғарыштық қоқыстардың келесі бөліктеріне «спутниктік спутник» жібере отырып, өзінің траекториясын өзгерту.
Жер серігі екінші ғарыштық объектінің траекториясында болғанда, айналу кезінде ғарыш қоқысының бірінші элементі шығарылады. Сонымен қатар, бұл ғарыш қоқысының үлгісі біздің планетамыздың атмосферасына құлап кететініне кепілдік беретін бұрышта болады. Ғарыштық қоқыстардың екінші нысанына жеткенде, бұл спутник жасаған әрекетті қайталайды және солай жасайды, сонымен бірге ғарыштық қоқыстардан кинетикалық энергияның қосымша зарядын алады және оны Жерге Жерге жібереді. оған көтерілу.
Айта кету керек, бұл тұжырымдама көне грек ұзындыққа секірушілердің әдісін еске түсіреді, олар мұны гантельді тастау арқылы жасады (қосымша үдеу үшін). Рас, бұл жағдайда ғарыштық қоқыс объектілерін ұстауға және лақтыруға тура келеді, TAMU ғарыш тазалаушысы мұны жеңе ме - бұл ашық сұрақ.
TAMU ғарыштық тазартқышы
Орындалған компьютерлік модельдеу ұсынылған схеманың жоғары теориялық отын тиімділігіне ие екендігін көрсетеді. Бұл түсінікті: «спутниктік спутник» жағдайында энергия біздің қоқысымызға жеткізілетін отыннан емес, бірінші ғарыштық жылдамдыққа жеткен спутниктер мен зымырандардан алынуы керек. Жерден келген коллектор.
Әрине, Миссель ұсынған тұжырымдаманың кейбір қиындықтары бар. Айта кету керек, ғарыштық қоқыстардың бірде -бір бөлігі, әрине, манипулятордың тұзағына және, ең бастысы, қарқынды айналу кезінде жоғары үдеулерге жарамайды. Егер бөлік тым үлкен және ауыр болса, айналу кезінде оның энергиясы манипулятор сияқты өзін -өзі жоюға жеткілікті болуы мүмкін. Сонымен қатар, ғарыштық қоқыстардың бір объектісінің орнына көптеген басқалардың құрылуы Жердің төменгі орбиталарында кеңістіктегі жағдайдың жақсаруына әкелуі екіталай. Бұл ретте, әрине, идея қызықты, ал техникалық адекватты жағдайда - тиімді болып көрінеді.
