Лазер і телескоп об'єдналися проти космічного сміття

Колектив вчених з Японії, США і Європи розробив систему для виявлення, трекінгу і знищення космічного сміття. Небезпечні об'єкти розміром від 0,5 до 10 сантиметрів передбачається збивати за допомогою лазера. Перший міні-прототип автори планують запустити на МКС у 2016 році. Робота опублікована в.


Ідея концепту заснована на суміщенні двох відомих приладів: телескопа EUSO, який буде встановлено на МКС для вивчення взаємодії космічного випромінювання з атмосферою Землі, і лазерної системи CAN (Coherent Amplifying Network), створеної для експериментів з фізики елементарних частинок. EUSO у вільний від «основної роботи» час зможе взяти на себе функцію виявлення космічного сміття і визначення його орбіти, а CAN дозволить визначити точні характеристики боліда, після чого «збити» його з орбіти за допомогою високочастотної серії лазерних імпульсів.


Якщо працездатність підтвердиться для невеликого прототипу на МКС, автори передбачають запуск повнорозмірного пристрою на висоту до 800 кілометрів (удвічі вище, ніж МКС), де зосереджена основна частка космічного сміття.

Механізм, завдяки якому лазер може «збити» сторонній об'єкт з орбіти заснований на явищі абляції. При потраплянні лазерного пучка на поверхню тіла, його речовина починає випаровуватися. Якщо потужність пучка нижче так званого «порогу абляції», в результаті випаровування утворюється слабка плазма, цей ефект використовується для м'якої і точної обробки поверхонь, а також для аналізу, наприклад, в геохімії.

Якщо ж потужність вище порогу абляції, відбувається «мінівзрив», в результаті якого утворюється колодязь в поверхні матеріалу, а плазма викидається пучком. Далі спрацьовує основний принцип ракетобудування: якщо тіло викидає потік гарячого газу (або в даному випадку - плазми), саме воно набуває імпульсу в протилежному напрямку. Якщо лазер світить «в лоб», то об'єкт буде сповільнюватися, а втративши достатньо швидкості, неминуче впаде на Землю (або згорить в атмосфері).

За існуючими оцінками, маса космічного сміття поблизу Землі зараз сягає трьох тисяч тонн. Він в основному складається з супутників, ступенів ракет, що вийшли з ладу, а також численних осколків їх зіткнень. Якщо фрагмент космічного сміття має розмір менше, ніж півсантиметра, він, як правило, не становить небезпеки для космічних апаратів (наприклад, МКС). Якщо його розмір становить більш ніж десять сантиметрів, станції доводиться маневрувати для уникнення зіткнення.

Коли розмір «сміття» становить кілька сантиметрів, він вже може завдати значної шкоди станції, але через велику швидкість його дуже важко засікти і ухилитися. Використання лазера для одночасної детекції і знищення сторонніх об'єктів дозволить хоча б частково вирішити проблему космічного сміття.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND