Scavenger. Космический мусор

Алексей Лепихов

Угроза выживанию человечества – космический мусор.Всемогущий Интернет всё больше базируется на спутниках связи, а мимо несутся обломки ракет со скоростью выше разгона болида Формулы-1 в 150 раз. Стремительная сила способна разрушить пристанище Всемирной паутины и учинить технологический апокалипсис.Книга & Презентация. English & Russian.Школьникам, студентам и преподавателям как иллюстрированное пособие для популяризации науки и космоса [space_debris/junk].

МАРКЕТИНГОВАЯ КОНЦЕПЦИЯ

Орбитальная система ликвидации космического мусора Scavenger

(Мусорщик; сборщик мусора/экология)

Предлагаемая система состоит из нескольких подсистем, которые должны решить основные задачи эффективной ликвидации КМ. Это подсистема мониторинга КМ, подсистема средств «уборки» КМ и эксплуатационная база, обслуживающая всю систему в целом. Системе доступны орбиты любой высоты и объекты очень малых размеров, опасных на высоких скоростях.

Подсистема орбитального мониторинга космического мусора «Сканер» (SсANNER)

Нет достаточного мониторинга объектов КМ (всестороннего, точного, непрерывного и в реальном времени) по всем факторам загрязнения.

Орбитальная масса КМ не стабильна. На неё действуют такие факторы как столкновение объектов (взрывы, мгновенное изменение координат, увеличение числа обломков, неконтролируемый полёт), торможение атмосферой и падение на Землю, изменение орбит под воздействием космических излучений и др.

Качественный мониторинг должен показывать полную картину ситуации с КМ околоземного пространства.

Это позволило бы оперативно реагировать на изменения факторов загрязнения: вовремя совершать манёвры уклонения АС от опасных орбит, уводить крупные несгораемые и токсичные фрагменты на орбиты захоронения, ускорять ввод в атмосферу безопасно сгораемых объектов, применять защитные средства на космических станциях. Комплексный мониторинг помог бы сортировать мусор по степени опасности и сложности его уборки, эффективно распределять средства для осуществления профилактических мер.

Отметим: все реальные комплексы наблюдений за КМ расположены на поверхности Земли.

Идея: создать спутниковую систему для комплексного мониторинга непосредственно вблизи объектов КМ (назовём её «Сканер»).

Сканеры должны отслеживать всю орбитальную массу КМ и произвольно располагаться в проблемных районах наибольшего влияния различных факторов: техногенных (наибольшее скопление объектов), космических (давление излучений на поверхность объектов) и земных (гравитация и геомагнитное поле), а также комплексных факторов, таких как радиационные пояса и их границы.

Кроме произвольного расположения спутники необходимо системно объединить в локальную сеть обмена данными, что позволит создать и поддерживать реальную базу данных орбитальной массы КМ и оперативно отслеживать изменения в любом районе околоземного пространства.

Не предложен надёжный способ маркировки объектов КМ.

Отметим: пассивные радиолокационные установки требуют существенно меньших энергозатрат, чем активные.

Выбираем пассивную радиолокацию как наиболее удовлетворяющий наши потребности способ, посредством которого можно «покрывать» радиолокационным сигналом обширные участки без опасения что-то упустить, в т.ч. самые проблемные обломки размером менее 10 см на скоростях до 7—15 км/сек.

Проблема: большинство обломков не имеют привычного для земной пассивной радиолокации фона, а на выведенных из эксплуатации космических системах не работает оборудование, которое могло бы этот фон создавать.

Идея: необходимо научится обнаруживать и измерять возмущения на поверхности объектов КМ, которые появляются при воздействии на них космического излучения любого вида (например, фототоки от фотонов). То есть экспериментировать с частотными диапазонами передатчиков-приёмников, тем более что здесь не мешает атмосфера.

Идея: необходимо научиться обнаруживать и измерять возмущения на поверхности объектов КМ, которые возникают при проходе через радиационные пояса Земли (на входе и выходе), предварительно измеряя интенсивность фона поясов. Возможно, не все объекты проходят через один из поясов или проходят через оба пояса, или только через один, но создание локальной сети Сканеров в ключевых точках околоземного пространства поможет решить эту задачу.

Идея: для более точного измерения координат объектов необходимо использовать радиомаяки, которые можно разместить на долговечных АС с корректируемыми орбитами (например, ГЛОНАСС) или использовать отдельные спутники-маяки.

Конец ознакомительного фрагмента.