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

Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Аватары Аватары

Лауреат премии «Оскар» создает цифровых андроидов для общения с людьми

РБК
Искусственный интеллект, настоящие чувства. Почему люди заводят романы с чат-ботами Искусственный интеллект, настоящие чувства. Почему люди заводят романы с чат-ботами

Почему люди влюбляются в чат-ботов и какие опасности таят такие связи?

Inc.
Откуда и как растут социальные предприниматели? | Where Do Social Entrepreneurs Come From and How Do They Grow? Откуда и как растут социальные предприниматели? | Where Do Social Entrepreneurs Come From and How Do They Grow?

Опыт инкубатора импакт-стартапов фонда «Навстречу переменам»

Позитивные изменения
Вера Васильева: «Я ничего специально не делаю, живу как хочется» Вера Васильева: «Я ничего специально не делаю, живу как хочется»

Ее взлет в кино был ярким и мощным, а годы в профессии — разными, трудными...

Караван историй
Умные вещи века Умные вещи века

10 переизобретений, без которых ты раньше отлично жил, но теперь – не сможешь

Maxim
Тропические болота нивелировали успехи арктических в поглощении углерода Тропические болота нивелировали успехи арктических в поглощении углерода

Почему снижается продуктивность болот, поглощающих углерод

N+1
Плохой «ритм» сна связан с 83 болезнями Плохой «ритм» сна связан с 83 болезнями

Люди плохо представляют, сколько они на самом деле спят

ТехИнсайдер
«Важно запасть в душу потребителю» «Важно запасть в душу потребителю»

Как государство поддерживает экспортеров

Эксперт
Добыча идет в гору Добыча идет в гору

Добыча угля в 2025 году может обновить исторический максимум

Ведомости
Мудборд: Арнольд Шварценеггер из восьмидесятых как эталонное воплощение стиля культуриста Мудборд: Арнольд Шварценеггер из восьмидесятых как эталонное воплощение стиля культуриста

Как выглядел Арнольд Шварценеггер в восьмидесятых и что влияло на его стиль?

Правила жизни
Параллельщики. Carwin — о главных ошибках при поиске машины за рубежом Параллельщики. Carwin — о главных ошибках при поиске машины за рубежом

Как отличить реального поставщика от хорошо замаскированного обманщика

РБК
Для чего нужен магниевый анод в бойлерах накопительного типа? Для чего нужен магниевый анод в бойлерах накопительного типа?

От чего и как именно защищает магниевый анод в бойлере косвенного нагрева?

CHIP
Как женщины меняют правила игры в e-commerce: от «девочек из маркетинга» до CEO Как женщины меняют правила игры в e-commerce: от «девочек из маркетинга» до CEO

Мне не было и тридцати, меня считали «девочкой из маркетинга»...

Inc.
По расчетам астрономов, Вселенная погибнет через 20 миллиардов лет По расчетам астрономов, Вселенная погибнет через 20 миллиардов лет

Что предсказывает модель Вселенной, которая учитывает данные DES и DESI?

ТехИнсайдер
Гранфлюенсеры: каких российских блогеров старше 50 лет смотрят зумеры и миллениалы Гранфлюенсеры: каких российских блогеров старше 50 лет смотрят зумеры и миллениалы

Возрастные инфлюенсеры, контент которых смотрят зумеры

Forbes
Несчастные случаи, нарушение техники безопасности и халатность: 7 самых страшных промышленных катастроф в мире Несчастные случаи, нарушение техники безопасности и халатность: 7 самых страшных промышленных катастроф в мире

Когда на фабриках и заводах случались серьезные катастрофы

ТехИнсайдер
Эффект мерцания Эффект мерцания

Елизавета Ищенко — о трудностях взросления и борьбе с выгоранием

Правила жизни
Четыре всадника прогресса Четыре всадника прогресса

Футуролог — о неизбежности ИИ, крахе фармы, космической платине и энергетики

ТехИнсайдер
«Я понял, что хочу работать не с туристами, а с горожанами». Создатель «Глазами инженера»  о том, как заработать 200 млн руб. на экскурсиях «Я понял, что хочу работать не с туристами, а с горожанами». Создатель «Глазами инженера»  о том, как заработать 200 млн руб. на экскурсиях

Создатель «Глазами инженера» — о том, как выгодно заниматься любимым делом

Inc.
Команда спасателей Команда спасателей

Справляемся с отпускными кризисными бьюти-ситуациями

Moodboard
В центре нашей Галактики обнаружены загадочные обьекты. Они могут раскрыть главную тайну Вселенной В центре нашей Галактики обнаружены загадочные обьекты. Они могут раскрыть главную тайну Вселенной

Новый способ пролить свет на загадку темной материи

Inc.
«История богатства на Западе. Как боги среди людей» «История богатства на Западе. Как боги среди людей»

Как технические инновации приводили к богатству и высокому статусу

N+1
Лайфхак, как быстро вернуть вещь, которую вы потеряли Лайфхак, как быстро вернуть вещь, которую вы потеряли

Чек-лист для быстрых и успешных поисков потерянной вещи

Maxim
Кто стоял за псевдонимом «Глубокая глотка» и был источником, который помог распутать Уотергейтский скандал Кто стоял за псевдонимом «Глубокая глотка» и был источником, который помог распутать Уотергейтский скандал

Чье истинное лицо долго скрывалось под псевдонимом «Глубокая глотка»?

ТехИнсайдер
Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось

Ученые впервые назвали точную дату конца Вселенной

Inc.
«Искренний урбанизм»: от картинок к поиску смыслов «Искренний урбанизм»: от картинок к поиску смыслов

«Искренний урбанизм» — городская экосистема, построенная на многообразии

Ведомости
Китайцы распробовали российское вино Китайцы распробовали российское вино

Санкции — это новые точки роста

Эксперт
CAR-NK-терапия из донорских стволовых клеток помогла пациентке с системной склеродермией CAR-NK-терапия из донорских стволовых клеток помогла пациентке с системной склеродермией

Исследователи сообщили об успешном лечении тяжелой системной склеродермии

N+1
Тело, страхи и перверсии: Дэвид Кроненберг в пяти фильмах Тело, страхи и перверсии: Дэвид Кроненберг в пяти фильмах

Работы, которые помогут лучше понять Дэвида Кроненберга

Правила жизни
«Мы уже не живем в своей колыбели» «Мы уже не живем в своей колыбели»

Чем дышит и живет Институт космических исследований РАН?

Знание – сила
Открыть в приложении