Na vaší ulici je odpadky nepříjemností. Ale ve vesmíru to může být smrtící. Kousky nevyžádané pošty z minulých misí, mrtvých satelitů a starých raketových posilovačů nyní dosahují přibližně 30 000 tun trosek na oběžné dráze, od ztracených matic a šroubů po celé zaniklé satelity. To je problém pro kosmonauty a pracovní kosmické lodě, protože i kus materiálu o velikosti BB pohybující se orbitální rychlostí dokáže srazit úder. Podle NASA se malé úlomky mohou pohybovat rychlostí až 17 500 mil za hodinu - téměř osmkrát rychleji kulky vystřelené z vojenské pušky.
Související obsah
- Ne, čínský Tiangong-1 nebude „pršet roztavený kov dolů na Zemi“
- Živé buňky vyzbrojené malými lasery mohou pomoci v boji proti nemocem
- Tato kosmická loď Pac-Man pohltí satelit
- Japonsko plánuje výlet na Měsíc do roku 2018
- Navy chce potlačit vesmírné trosky tím, že uvolní další vesmírné trosky
Mezi návrhy, jak se zbavit vesmírného odpadu, patří sítě ve vesmíru a sluneční plachty. Problém s těmito koncepty spočívá v tom, že je třeba sladit oběžné dráhy s troskami - manévrování, které vyžaduje velké množství paliva nebo v případě slunečních plachet spoustu piruet ve vesmíru. Někteří vědci a inženýři tedy navrhují něco jednoduššího: střílejte věci dolů.
Tento týden tým pod vedením Toshikazu Ebisuzaki z japonského výzkumného institutu RIKEN navrhl použití kosmického ultrafialového laseru zaměřeného na dalekohled. Aby demonstrovali tento koncept, chtějí vypustit optický laser do Mezinárodní kosmické stanice a spárovat jej s již rozpočtovaným a schváleným dalekohledem, Extreme Universe Space Observatory (EUSO), který má být namontován na ISS a naplánován na zahájení v roce 2017.
„Chceme používat ISS jako platformu a zkušební lože, “ říká Ebisuzaki, jehož tým popsal svůj nápad minulý měsíc v Acta Astronautica . EUSO byl původně navržen jako detektor kosmického záření. Když vysokoenergetické paprsky zasáhnou zemskou atmosféru, vytvoří UV záři a dalekohled je schopen takové záblesky zachytit. Ebisuzakiho tým si myslí, že by to mohlo udělat dvojí povinnost, protože nástroj má široké zorné pole.
Plánuje se, aby dalekohled hledal trosky, když je ISS na noční straně Země, ale stále je schopen dívat se nad obzor na věci osvětlené sluncem. To se děje asi 5 minut na každých 90 minut. Jakmile dalekohled něco uvidí, může být vyhozen relativně slabý laserový puls, který objekt osvětlí. Paprsek by se odrazil a umožnil systému lépe si přečíst, jak daleko je a jak rychle se pohybuje - v podstatě UV verzi radaru.
V tom okamžiku mohl laser s optickými vlákny vystřelit více pulzů, tentokrát s větším výkonem a pevnějším paprskem. Každý puls by trval jen asi desetinu nanosekundy, ale tisíce by byly vypáleny. Laser by nerozložil zbytky přímo, ale místo toho by jeho malou část vypařil. Pára pak působí jako hoření malého thrusteru, což zpomaluje kousky natolik, že spadnou do atmosféry a shoří.
I když laser na palubě ISS prokáže svůj potenciál, tým se nestane nafoukaný. Jejich dalším krokem by bylo vypuštění malého nezávislého satelitu s podobným uspořádáním pro další testování této koncepce. Tato „mini-EUSO“, jak ji nazývá Ebisuzaki, obíhá ve stejné přibližné výšce jako ISS a bude sloužit jako demonstrace „skutečného světa“. Pokud by tato fáze byla úspěšná, tým by konečně vyslal satelitní satelit na odstraňování nečistot v plné velikosti, který by šel výš než ISS na asi 500 mil, těsně nad místo, kde má hustota zbytků tendenci k vrcholu.
Někteří vědci však vyjádřili skepticismus ohledně podrobností Ebisuzakiho plánu. Claude Phipps, řídící partner společnosti Photonics Associates, společnosti Santa Fe, která studuje laserový pohon, navrhl v roce 2014 podobný systém nazvaný L'ADROIT. ), protože to je místo, kde většina trosek bývá.
Některé z problémů s plánem EUSO zahrnují fyziku, kde ISS obíhá, což omezí účinnost projektu, říká Phipps. ISS je pod mnoha problematickými troskami a dalekohled je navržen tak, aby ukazoval na Zemi, takže chytání cílů v pravém úhlu bude těžké. Také tlak od odpařování může být ve špatném směru, aby bylo možné efektivně odvrátit vesmírné haraburdí - paprsek by to neudělal vždy přímo, což je to, co chcete poslat kousky do atmosféry.
Dalším problémem je, jak dobře by fungovaly optické lasery mimo laboratoř. Tyto lasery jsou vyrobeny z více vláken svázaných dohromady a světlo, které jimi prochází, bude muset být přesně načasováno. „Pokud řeknete, deset vláken nebo deset tisíc, v nějakém druhu kruhového pole, musí vlnové čela vyjít ve stejnou chvíli, “ říká Phipps. To vyžaduje hodně doladění. Myšlenka společnosti Phipps spočívá v použití konvenčnějšího jedno paprskového laseru, i když Ebisuzaki tvrdí, že systém s optickými vlákny umožňuje lepší odvod tepla.
Dobrou součástí Ebisuzakiho myšlenky je však postupný přístup, který jim umožňuje ukázat, co funguje, když se rozšiřují, říká Phipps. „[Ebisuzaki] má také velmi chytrý design pro dalekohled, “ dodává.
Odstranění vesmírných zbytků u takových systémů vyvolává větší zájem - Phipps se příští týden chystá na setkání odborníků ve Francii, aby diskutoval o tomto tématu. Kromě snižování nebezpečí pro astronauty by bylo vytěsnění starých satelitů z cenných orbitálních nemovitostí ekonomickým přínosem, protože ti, kteří nefunkční hromadí, se dostanou do cesty. A nebezpečí, že družice na nízké oběžné dráze, jako jsou satelity v systému GPS, bude zničeno toulavým kusem kovu nebo dokonce jiným satelitem, je velmi reálné. Stalo se to jednou v roce 2009, když došlo ke srážce komunikačního satelitu Iridium a starší ruské sondy, čímž se šířilo ještě více zbytků po celém světě.
Když se hromadí nápady a návrhy, Phipps doufá, že kosmické agentury se začnou pohybovat rychleji a implementovat plán, než vesmírné nevyžádané zboží zabije smrtící daň. „Obávám se, že to bude smrtelné, “ říká Phipps. "Ale doufám, že ne."
