Планетология

Имитация куска космического мусора

Когда космический корабль умирает, он теряет способность сохранять направление в космосе. Кроме того, когда орбита космического корабля начинает затухать, тонкая атмосфера взаимодействует с космическим кораблем, вызывая его непредсказуемое падение. Инициатива ЕКА по чистому космосу надеется удалить наиболее опасный космический мусор. Это означает захват мертвых спутников, находящихся в смертельной спирали. Чтобы помочь начать проект, исследователи наблюдали более 20 объектов в космосе в течение двух лет, а затем воссоздали их вращение, чтобы разработать планы по их возвращению.

Для подъема падающего космического корабля потребуется отважный робот, который возьмется за эту задачу!

Earth debris Kessler syndrome - Имитация куска космического мусора
На этой иллюстрации изображен синдром Кесслера, названный в честь американского астрофизика Дональда Кесслера, при котором в результате столкновений образуется больше мусора, что приводит к растущему каскаду столкновений, который в конечном итоге делает орбиту Земли непригодной для использования. В 2012 году Кесслер стал соавтором статьи, предупреждающей, что мы уже находимся на переломном этапе. Изображение предоставлено: ЕКА

По оценкам, на орбите Земли находится 130 миллионов фрагментов космического мусора размером более миллиметра. Примерно раз в неделю корпус спутника или ракеты бесконтрольно входит в нашу атмосферу. ЕКА активно пытается избежать образования нового мусора, одновременно разрабатывая планы по извлечению старых спутников и другого мусора на орбите.

Приоритетом будет удаление мертвых спутников с орбит с высокой посещаемостью. В ЕКА заявили, что предпочтительным методом «активного удаления мусора» будет роботизированный захват целевого объекта. Вот почему знание точной ориентации и движения падающего космического корабля будет жизненно важным.

Чтобы понять, как опрокидываются почти все спутники и корпуса ракет после того, как у них заканчивается топливо или они выходят из строя, исследователи Астрономического института Бернского университета объединили оптические, лазерные и радиолокационные наблюдения, чтобы усовершенствовать существующий «Анализ кувырка на орбите». ‘компьютерная модель. Целью было идентифицировать, понять и спрогнозировать угловое движение полностью несуществующего спутника за несколько проходов.

Исследователи рассмотрели длинный список факторов, которые могут вызвать движение спутников без питания, включая «вихревые токи», когда внутренние магнитные поля взаимодействуют с магнитосферой Земли, сопротивление рудиментарной атмосферы, гравитационные градиенты между верхней частью объекта и его нижней частью, выделение газа. утечки топлива, слабый, но устойчивый толчок солнечного света, известный как «давление солнечного излучения», удары микрометеороидов и обломков, даже выплескивание остатков топлива.

Исследователи обнаружили, что корпуса ракет и спутники на нижних орбитах в основном подвержены влиянию гравитационных градиентов и вихревых токов, в то время как на геостационарных высотах (около 35 786 км или 22 236 миль) спутники с большими солнечными панелями были очень чувствительны к давлению солнечной радиации. .

На основе своего двухлетнего анализа исследователи сейчас совершенствуют компьютерную модель анализа кувырков на орбите (IOTA), которая используется для соответствия полной динамике космического корабля с 6 степенями свободы измерениям. IOTA позволяет исследователям моделировать движения несуществующих спутников, исходя из их размера, орбиты и других факторов. Исходя из этого, будущие орбитальные космические корабли могут быть спроектированы и испытаны, чтобы помочь очистить самые загруженные районы от орбитального мусора.

ЕКА также внедрило подход «Нулевой мусор» при разработке миссии своего космического корабля, который в первую очередь применяет методы, предотвращающие образование мусора.

Кнопка «Наверх»