Велика Британія готує незвичайне рішення цієї проблеми — космічний апарат із чотирма роботизованими руками, який ловитиме несправні супутники й допомагатиме виводити їх з орбіти. Проєкт отримав неофіційну назву «космічний сміттяр» (Space Binman).
Перший запуск заплановано на 2029 рік. Якщо місія буде успішною, вона може стати важливим кроком до регулярного очищення навколоземного простору від небезпечного сміття.
Чому космічне сміття стає дедалі небезпечнішим?
Космічне сміття — це всі створені людиною об’єкти на орбіті, які більше не виконують своїх завдань. До них належать старі супутники, відпрацьовані ступені ракет, уламки після зіткнень і навіть крихітні фрагменти фарби.
За оцінками, навколо Землі перебувають десятки мільйонів таких частинок. Значна частина з них надто мала, щоб її можна було постійно відстежувати. Водночас швидкість руху уламків на навколоземних орбітах може перевищувати 27 тисяч кілометрів на годину.
За таких умов навіть невеликий фрагмент здатний пошкодити сонячні панелі, корпус або інші важливі компоненти супутника. А зіткнення великих об’єктів може породити тисячі нових уламків,
які становитимуть додаткову небезпеку.
Особливе занепокоєння науковців викликає так званий синдром Кесслера. Це сценарій, за якого зіткнення космічних об’єктів спричиняють утворення нових уламків, ті зіштовхуються з іншими об’єктами — і процес починає сам себе посилювати. У найгіршому випадку певні орбітальні зони можуть стати значно небезпечнішими для роботи супутників.
Це проблема не лише космічної галузі. Від супутників залежать навігація, телекомунікації, прогнозування погоди, спостереження за кліматом і багато інших сервісів, якими люди користуються щодня.
Як працюватиме роботизований супутник?
Новий апарат розробляє компанія ClearSpace UK у межах британської програми активного видалення космічного сміття. На його створення, запуск і експлуатацію уряд Великої Британії уклав контракт на 61,3 мільйона фунтів стерлінгів.
Головна особливість конструкції — чотири рухомі роботизовані руки, здатні захоплювати супутники різної форми. Вони мають працювати як гнучкі маніпулятори, які охоплюють об’єкт і дають змогу взяти його під контроль.
Завдання непросте. Старі
супутники не проєктували для того, щоб їх хтось захоплював ззовні. Вони можуть обертатися, мати виступи, антени, сонячні панелі та інші елементи, які ускладнюють захоплення.
За словами керівника ClearSpace UK Роба Аткінсона, незалежне керування кожною рукою дасть змогу працювати зі складними формами й зменшувати ризик того, що під час операції утворяться додаткові уламки.
Захоплення без участі оператора в реальному часі
Після наближення до цілі супутник використовуватиме бортові камери, щоб визначити її положення, орієнтацію та швидкість обертання. Потім він скоригує власну траєкторію й виконає остаточне зближення.
Оскільки відстані в космосі великі, а сигналам потрібен час, щоб дістатися Землі й повернутися, оператор не зможе керувати кожним рухом у реальному часі. Тому апарат має самостійно аналізувати ситуацію та обирати безпечний спосіб захоплення.
Після цього роботизовані руки зафіксують несправний супутник, а обидва апарати разом змінять орбіту. Мета — спрямувати об’єкт у щільніші шари атмосфери, де він згорить під час входження.
Водночас не всі об’єкти можна просто «скинути» в атмосферу:
спосіб видалення залежатиме від їхніх характеристик, маси й орбіти. Для деяких апаратів у майбутньому може бути доцільним переведення на безпечнішу орбіту.
Які супутники приберуть першими?Першими цілями британського «космічного сміттяра» стануть два супутники Великої Британії, які ризикують перетворитися на небезпечні уламки.
Запуск апарата заплановано на 2029 рік із космодрому SaxaVord на Шетландських островах. Це має стати першою космічною місією, яку Велика Британія зможе реалізувати повністю — від розроблення апарата до його запуску та виконання завдання.
За планом, перший етап місії триватиме до 2032 року. Якщо випробування пройдуть успішно, технологію можна буде використовувати для очищення інших орбітальних зон.
Супутник зможе працювати повторно
Ще одна важлива особливість розробки — можливість дозаправлення. На відміну від апаратів, призначених для одноразової операції, новий супутник планують використовувати повторно.
Після завершення одного завдання він зможе перейти на безпечну орбіту й очікувати наступної місії. За оцінкою розробників, апарат розрахований приблизно на п’ять років роботи,
хоча за сприятливих умов його експлуатація може тривати 10–20 років.
У перспективі компанія ClearSpace UK планує створювати апарати, здатні працювати на різних, зокрема вищих, орбітах. Це розширить перелік супутників, яким можна буде допомагати, і дасть змогу поступово сформувати систему обслуговування космічної інфраструктури.
Чи стане космос чистішим?
Створення спеціалізованих апаратів для видалення сміття — лише один із напрямів розв’язання проблеми. Не менш важливо проєктувати нові супутники так, щоб після завершення роботи їх можна було безпечно звести з орбіти, а також зменшувати кількість уламків під час запусків і зіткнень.
Британський проєкт демонструє, що космічні технології поступово переходять від простого запуску супутників до комплексного управління їхнім життєвим циклом — від початку експлуатації до утилізації.
Проте результат залежатиме від того, наскільки надійно роботизований апарат зможе захоплювати некеровані об’єкти, скільки коштуватимуть такі операції та чи вдасться масштабувати технологію для регулярного використання.
За матеріалами Daily Mail
50Plus
