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

Шут­ки в сторону Шут­ки в сторону

Су­пер­звез­да ин­ста­гра­ма, ак­три­са Ири­на Гор­ба­че­ва

Vogue
Дейнотерий – слон с берегов Дона Дейнотерий – слон с берегов Дона

Слоны – одни из самых стабильных в эволюционном плане животных...

Наука и техника
Жертва фокуса: как погибла компания Thomas Cook Жертва фокуса: как погибла компания Thomas Cook

Один из старейших в мире туроператоров оказался не готов к переменам

Forbes
Кнут Гамсун Кнут Гамсун

Кнут Гамсун говорил от имени нации и тем сильно её скомпрометировал

Дилетант
Точечный старт Точечный старт

История отечественного авиаконструктора – Владимира Мясищева

Популярная механика
В такси на Дубровку В такси на Дубровку

Ищешь живописное место для фотосессии? Советские фильмы знают ответ!

Лиза
Опять и опять «Назад в будущее» Опять и опять «Назад в будущее»

Краткая история ленты «Назад в будущее», вырастившей последнее поколение XX века

Weekend
Буль-буль Буль-буль

Фантастический рассказ Владислава Кулигина «Буль-буль»

Знание – сила
Культура всегда со страной Культура всегда со страной

Разговор с директором Эрмитажа о роли, которую играют сейчас музеи

Знание – сила
Сити-брейк Сити-брейк

Идеальные города России для семейного уик-энда

Лиза
Между фугой и фуззом Между фугой и фуззом

Современные композиторы, ломающие жанровые барьеры

Weekend
Мир экзопланет: самые странные экзопланеты Мир экзопланет: самые странные экзопланеты

Как появляются пульсарные планеты, планеты-зомби и бланеты

Наука и техника
Откуда что пошло на флоте Откуда что пошло на флоте

Повседневная жизнь на парусном военном корабле XVIII века

Наука и техника
Сделать посетителя немного исследователем Сделать посетителя немного исследователем

Что отличает современные музеи? Открытость и исследовательский подход

Знание – сила
Золотой век английской карикатуры Золотой век английской карикатуры

«Отечество карикатуры и пародии» — об Англии Георгианской эпохи

Дилетант
Банки на передовой Банки на передовой

Как работала финансовая система СССР во время войны

Эксперт
Автономный шестилапый робот «MICROBRO» Автономный шестилапый робот «MICROBRO»

Как создать ровер, который сам везет ваш багаж туда, куда вам нужно?

Наука и техника
Сеньоры на потоке Сеньоры на потоке

Зачем Минцифры запускает новые программы подготовки IT-кадров

Ведомости
Что следует знать начинающему инвестору Что следует знать начинающему инвестору

Что надо знать, когда планируете начать инвестировать?

Наука и техника
Музей как увлечение Музей как увлечение

Единственный в своем роде: музей при Институте космических исследований РАН

Знание – сила
Главное – остаться незамеченным Главное – остаться незамеченным

В чем состоит военная (а возможно, и не только) хитрость стелс-технологии?

Наука и техника
Есть ли у Европы армия Есть ли у Европы армия

О потенциале собственной армии Евросоюза и перспективах ее участия вне НАТО

Монокль
Мурат Абулкатинов: Не надо пытаться быть больше, чем ты есть Мурат Абулкатинов: Не надо пытаться быть больше, чем ты есть

Режиссер Мурат Абулкатинов — о том, что ему нравится в шекспировской драматургии

Ведомости
Инфляция в белых халатах Инфляция в белых халатах

Медицинская инфляция может ускориться до 14% к концу года

Ведомости
Мошенники делают ставки Мошенники делают ставки

Как мошенники используют аккаунты граждан в букмекерских конторах

Ведомости
Вьетнамский вклад в импортозамещение Вьетнамский вклад в импортозамещение

Концерн TH Group открыл завод по переработке молока в Калужской области

Агроинвестор
Страховка с биткойном Страховка с биткойном

Как работают инвестиционные полисы с привязкой к биткойну

Ведомости
Вяземские Вяземские

Происходивший от Рюрика княжеский род Вяземских известен ещё со Средневековья

Дилетант
Маленькие шаги к переменам Маленькие шаги к переменам

Интервью с создателем инклюзивных раскрасок и игрушек Натальей Пониной

Лиза
Вместо фастфуда Вместо фастфуда

ЗОЖ-аналоги бургеров, шаурмы и не только

Лиза
Открыть в приложении