Буксир нового типа для космического мусора спроектировали ученые ОмГТУ. По их словам, разработка отличается от зарубежных аналогов высокой скоростью работы и низкими энергозатратами, а также тем, что может быть полностью реализована на уже существующих технологиях. Статья опубликована в журнале Acta Astronautica.
Борьба с объемным космическим мусором (ОКМ), к которому относятся отработанные ступени ракет, старые спутники и другие аппараты, — один из общемировых приоритетов в развитии космических технологий, сообщили специалисты.
Сегодня активно развиваются схемы транспортировки ОКМ, основанные на толкающих буксирах. По словам ученых, прежде всего это связано с неудобствами тянущей буксировки: она требует очень длинного троса определенной упругости, который к тому же легко может быть поврежден высокотемпературными струями двигателя буксира.
Команде ученых Омского государственного технического университета (ОмГТУ) удалось объединить оба типа движения буксиров и создать новую технологию — толкающую буксировку на тросе. По словам авторов, такой подход отличается скоростью работы и значительной экономией энергоресурсов.
"Если раскрутить связку "разгонный блок — трос — ОКМ" относительно ее центра масс, центробежные силы растягивают разгонный блок и мусор в противоположные стороны. Прилагая тягу разгонного блока по направлению натяжения троса в сторону ОКМ, мы смещаем всю связку в нужном направлении и получаем дополнительный инерционный импульс для упрощения движения", — рассказал профессор кафедры "Авиа- и ракетостроение" ОмГТУ Валерий Трушляков.
Новая технология, по словам ученого, позволяет переносить мусор на орбиту утилизации вдвое быстрее, чем это предполагают перспективные западные аналоги. Буксир движется по эллиптической орбите, "подпрыгивая" к объекту с мусором для захвата и затем унося его в плотные слои атмосферы, где он сгорает.
Ключевое преимущество подхода — снижение энергозатрат в несколько раз относительно аналогов. Например, для выведения на рабочую орбиту буксир ОмГТУ требует ракету самого легкого класса, зарубежные же буксиры — носителей среднего класса.
"Прямых аналогов нашему подходу на сегодня в мире нет. Придуманная связка движений разных типов никогда не применялась ранее. Разработка защищена российским патентом, в настоящее время мы работаем над ее реализацией в рамках программ международного сотрудничества с университетами Китая и Индии", — отметил Трушляков.
По его словам, для создания и запуска предложенного буксира не требуется дополнительных разработок — он может быть полностью реализован с использованием уже проверенных "традиционных" космических технологий. Это максимально упростит проектирование и эксплуатацию буксира.
На данном этапе научный коллектив продолжает наземное экспериментальное моделирование, готовясь к международной реализации проекта при поддержке Российского научного фонда, Министерства науки и образования РФ и госкорпорации Роскосмос. Сам проект реализуется вузом в рамках программы стратегического академического лидерства "Приоритет-2030".