Большое количество мусора есть не только на Земле, но и в космосе. Учёные #СПбГУ разработали способ и устройство для его бесконтактной уборки.
Решить проблему накопления отходов, а также увеличения количества свалок и мусорных полигонов на планете довольно сложно. Но ещё сложнее решить её за пределами Земли. Так, наиболее засорёнными космическим мусором считаются низкая околоземная, геостационарная и солнечно-синхронные орбиты. То есть те области, которые чаще всего используются для работы космических аппаратов.
Сегодня, по оценкам отдела NASA по изучению и борьбе с орбитальным мусором, в околоземном пространстве находится примерно 25 тысяч объектов размером более 10 сантиметров, 550 тысяч от 1 до 10 сантиметров и более 100 миллионов космического мусора размером около 1 миллиметра. Всего 10% было обнаружено наземными радиолокационными и оптическими приборами и внесены в специальные каталоги.
Каталогизировать можно материалы размером не менее пяти сантиметров в диаметре, то есть довольно крупные, — отмечает профессор СПбГУ (кафедра теоретической и прикладной механики) Алексей Тихонов, один из авторов разработки. Сейчас в перечнях около 33 тысяч таких объектов. Того, что меньше пяти сантиметров, к сожалению, в них нет, их очень трудно посчитать.
Орбитальный мусор составляют различные обломки космической техники, на которые она разлетается при редких столкновениях, разгонные блоки, отработавшие детали или даже аппараты, которые больше не функционируют. Один из примеров — пустые топливные баки. От них избавляются, чтобы не тянуть за собой тяжёлый балласт. Также обтекатель ракетыносителя, который сбрасывается, прежде чем спутник отсоединяется от его последней ступени. Всё это — примеры электропроводящего мусора, то есть того, в котором может возникать электрический ток под воздействием электрического поля. Есть также и другие виды, в частности плёнки, тросы, канаты, плохо проводящие ток.
Исследователи Университета нашли простой и надёжный способ, который поможет навести порядок в космосе. Они разработали специальное устройство для захвата и перемещения электропроводящего космического мусора. Оно может удерживать как один, так и несколько совершенно различных по размеру объектов и контролируемо уводить их из области околоземного пространства на специальную орбиту захоронения: ту (или те), где мало работающих спутников и мусор не будет нести большой угрозы.
Само устройство представляет собой космический аппарат в виде тороида (по форме напоминает бублик или автомобильную покрышку), центральная часть которого — полый цилиндр. Он предназначен для транспортировки мусора. На внешней стороне размещены панели солнечных батарей для сбора энергии в космосе. Причём тороидальный аппарат покрыт панелями со всех сторон. Поэтому как бы он ни повернулся, батареи всегда будут заряжаться.
Сначала устройство приближается к мусорному объекту. Затем его створки открываются и одновременно запускается электрическая катушка, за счёт чего возникает магнитное поле. Оно затягивает мусор внутрь, створки закрываются, а катушка перестает генерировать ток. Мусорные объекты остаются внутри машины, пока та на реактивных двигателях доставляет их на орбиту захоронения. Когда она достигает точки назначения, створки открываются, и весь мусор оказывается снаружи. Далее устройство летит за новой порцией. Таким образом, отходы остаются внутри аппарата до самого пункта доставки, а их вращение внутри никак ему не вредит.