Military Review

Se está preparando el primer experimento del mundo para atrapar desechos espaciales con una red.

8
Se está preparando el primer experimento del mundo para atrapar desechos espaciales con una red.

¿Es peligrosa la basura espacial? ¿Cómo empezar a limpiar las órbitas? ¿Qué necesitas para resolver problemas legales? ¿Qué proyectos se ofrecen? Este corresponsal "RG" habla con Vladimir Agapov, un miembro senior del Instituto de Matemáticas Aplicadas. Mv Keldysh, que es la organización principal de la Academia de Ciencias de Rusia sobre el problema de los desechos espaciales.


Entonces, las principales potencias espaciales de las palabras sobre el peligro de contaminación del espacio exterior, finalmente decidieron ponerse a trabajar. Los pioneros serán los japoneses, que en febrero pondrán a prueba el sistema de purificación. Pero es esto cierto? Después de todo, los años pasan, se habla mucho sobre el peligro de la basura, pero en general no han ocurrido accidentes graves a causa de ello. ¿Tal vez dejarlo volar, y no tener que gastar mucho dinero?

Vladimir Agapov: Veamos para empezar lo que realmente se está discutiendo. ¿Qué es la basura espacial? Según los expertos, más de 650 miles de objetos diferentes con un tamaño de más de un centímetro giran alrededor de la Tierra. De estos, solo se están rastreando grandes, más de 10 centímetros, de los cuales hay alrededor de miles de 22. Los cientos de miles restantes son de incógnito, "Sr. X". Pero hay incluso más pequeños, alrededor de un milímetro, su número se estima en aproximadamente un millón de objetos 3,5.


Lo más desagradable es que esta armada está en constante crecimiento. No solo porque cada vez más naves espaciales se envían al espacio, que al final también se convierten en basura. El problema es que la "suciedad" en sí misma no es pasiva. Después de todo, los fragmentos que vuelan a una velocidad tremenda chocan entre sí, colapsan, generando cientos y miles de objetos nuevos durante muchos años. No es una casualidad que la remoción de la EEI y otras naves espaciales del curso de una posible colisión con el lodo espacial sea cada vez más informada.

Pero cuando hablan de evitar colisiones, solo estamos hablando de fragmentos bastante grandes que son constantemente monitoreados por localizadores especiales y telescopios. Pero mucho más en la órbita de un pequeño placer, que nadie puede rastrear, pero que también es extremadamente peligroso. Se sabe que en las ventanas frontales de una serie de naves espaciales después del aterrizaje, se revelaron microcracks de dimensiones tan críticas que el aparato estaba completamente despresurizado. Al comprender todos estos problemas, los poderes espaciales ahora están intensificando dramáticamente el trabajo para combatir los desechos espaciales. Aquí no puede faltar el tiempo, llevar la situación al límite, cuando el problema se resuelva y será demasiado tarde.

Pero los japoneses ya están listos para ser los primeros en comenzar a limpiar ...

Vladimir Agapov: Esto no es del todo cierto. Solo se trata de probar una de las muchas opciones. Sin duda, es importante, más bien, llamar la atención sobre el problema. De hecho, antes de asumir seriamente proyectos específicos, es necesario hacer un inventario de todos los desechos espaciales. Dónde y qué vuela, qué peligrosos son estos objetos. Por el momento tenemos lejos de una imagen completa. En órbitas bajas, hasta tres mil kilómetros por encima de la superficie de la Tierra, aproximadamente el 80 por ciento de la basura cuelga, en alto y sobre todo geoestacionario, y esto es aproximadamente 36 mil kilómetros por encima de la Tierra, y órbitas elípticas intermedias: el 20 restante.

Parecería una necesidad urgente de retomar las órbitas bajas, donde se ha reunido la mayor parte de la basura. Pero, por otro lado, la órbita geoestacionaria no es menos importante para nosotros: después de todo, alrededor de los dispositivos 430 ahora están trabajando en ella, cada uno cuesta diez o incluso cientos de millones de dólares. Gracias a ellos, contamos con Internet, televisión satelital y muchas otras comodidades. Y a diferencia de las órbitas bajas, el geoestacionario es solo uno, y no podemos perder un recurso natural único.

Es decir, antes de tomar el trapeador espacial, ¿necesita decidir las prioridades?

Vladimir Agapov: Por supuesto. Y no es necesario comenzar con suciedad gruesa. Puede resultar que vuele donde no haya vehículos en operación. Es mejor no tocar esos fragmentos en un futuro cercano, especialmente si no chocan entre sí. Pero no basta con señalar la agrupación peligrosa, ya es necesario entender en ella qué es lo más peligroso. Es decir, construir un árbol de prioridades. Y solo después de eso comienza a gastar dinero en limpiar las órbitas. De lo contrario, el efecto de toda esta limpieza será escaso.

¿O tal vez al mismo tiempo los países deberían llegar a un acuerdo para no desperdiciar nada? Detener la contaminación?

Vladimir Agapov: A iniciativa de la ONU, varias medidas de este tipo han sido desarrolladas, acordadas por varios países. Hay algunas ideas bastante obvias aquí. Por ejemplo, si una etapa satelital o de cohete ha funcionado, entonces deben ser llevados de una órbita dada a una inferior, desde donde se bajarán frenando y quemándose en la atmósfera. O incluso ahogarse en el océano. Esto se aplica a objetos grandes, pero mucho más detallados, que se separan cuando los dispositivos se ponen en marcha y durante el funcionamiento: todo tipo de tuercas, pernos, etc. La solución obvia: crear tales estructuras para que nada quede separado.

Pero el principal proveedor de basura es las explosiones en órbita. Las razones son muy diferentes. Más a menudo el combustible residual explota. El hecho es que después de que el satélite se pone en órbita, los componentes del combustible permanecen en la etapa de cohete, incluido el autoencendido. Mientras los tanques están intactos, no sucede nada terrible, pero si, digamos, el micrometeorito se rompe a través de la pared, ocurre una explosión y el escenario se rompe en miles de pedazos pequeños. Por lo tanto, una vez finalizado el programa de vuelo, se recomienda abrir válvulas especiales para drenar el combustible restante en forma de gases.

¿Qué proyectos se ofrecen hoy para limpiar la basura acumulada? ¿Qué tan efectivo es el método que experimentarán los japoneses?

Vladimir Agapov: el proyecto japonés supone que un satélite especial pondrá una red electrodinámica en órbita y desplegará. Es una malla metálica con una longitud de metros 300, un ancho de centímetros 30, y el grosor de los filamentos es de unos milímetros 1. La red de arrastre se moverá en órbita, generando un campo magnético y capturando algunos de los pequeños escombros. Después de unos meses, la "red" con la captura bajo la influencia del campo magnético de la Tierra cambiará la órbita y entrará en las densas capas de la atmósfera, donde se quemará.

El proyecto es bastante obvio, pero la pregunta es: ¿Recolectará esa basura una gran cantidad de basura? De hecho, en las naves espaciales no hay tantos materiales que estén magnetizados, principalmente aleaciones de aluminio no magnéticas, se usan varias películas dieléctricas y recientemente se usan materiales compuestos. Hoy en día, muchos otros proyectos están siendo considerados. Por ejemplo, se propone utilizar láseres. Pero esta opción plantea inmediatamente muchas preguntas. ¿Cómo dirigir una viga a un objeto pequeño que nadie ve? No está claro. Dicen que lucharemos con lo visible. Por ejemplo, habiendo dirigido un rayo láser hacia él, empujaremos el objeto. Pero donde ¿Quién puede predecir a dónde volará si no conoce la forma del objeto, su masa, su material? Como resultado de tal impacto, el objeto puede volverse aún más peligroso, chocar con algún tipo de aparato de trabajo.

En mi opinión, una de las ideas más interesantes es el uso de varios sistemas de frenos. Por ejemplo, después del final del período de trabajo, el satélite lanza una "vela", "paracaídas" o simplemente un globo grande que se infla con gas. Como resultado, el área de toda la estructura aumenta dramáticamente, lo que la inhibe en gran medida. El dispositivo reducirá rápidamente la altitud de vuelo, entrará en las densas capas de la atmósfera y quemará.

En películas de ciencia ficción en órbitas, varios manipuladores han estado operando durante mucho tiempo para limpiar e instalar satélites y otros equipos. ¿Tales proyectos están en la cartera de científicos?

Vladimir Agapov: Por supuesto. Pero son técnicamente, probablemente, los más difíciles. Después de todo, un objeto de basura grande tiene una masa de hasta varias toneladas y gira de una manera compleja, no es manejable. Tiene gran inercia. ¿Cómo capturarlo y no destruir al mismo tiempo ni el manipulador ni la propia nave espacial, en la que está instalado el manipulador? Aquí es necesario resolver problemas técnicos complejos.

3,5 millones de desechos espaciales diferentes giran alrededor de la tierra

Pero además de puramente científico y técnico, existen otros problemas. Después de todo, de esta manera puede eliminar no solo los escombros, sino también otras naves espaciales, incluso trabajando. Es decir, de hecho, estos son sistemas de doble uso: civiles y militares. Por lo tanto, hay un aspecto legal importante en la lucha contra los desechos espaciales. Por un lado, los desechos espaciales vuelan en órbita, pero por otro lado, incluso los objetos "muertos" que han trabajado en su vida pertenecen a alguien. Y el intento de uno de los países, incluso con las mejores intenciones de eliminar el objeto de otra persona, puede llevar a conflictos muy graves. Esto significa que tales operaciones deben llevarse a cabo de manera coordinada con todos los participantes para que no surjan riesgos adicionales. La comunidad mundial está trabajando en estos temas hoy, porque todos entienden: cualquier movimiento repentino puede llevar a consecuencias desagradables para todos. Por cierto, incluso si de repente dejamos de volar al espacio, la cantidad de basura seguirá aumentando. Las estimaciones muestran que solo debido a las colisiones mutuas de los fragmentos que ya vuelan a través de los años 20-30, el aumento de los desechos superará su pérdida como resultado de los procesos de desaceleración natural en la atmósfera superior y de la órbita.

Certificado

Hoy en día, la masa total de desechos espaciales en órbitas es de aproximadamente 6700 toneladas. Su densidad en altitudes 800-1000 kilómetros alcanzó un nivel crítico. Debido a una colisión con él, la probabilidad de perder una nave espacial durante el período 10-15 de años ya es mayor que la probabilidad de perder el vehículo debido a la falla de los sistemas a bordo. La probabilidad de una colisión entre dos objetos grandes en órbitas bajas se estima como un evento en años 15. Incluso hace 10 años, esta cifra es 4 veces menor.
autor:
Originador:
http://www.rg.ru/
8 comentarios
información
Estimado lector, para dejar comentarios sobre la publicación, usted debe login.
  1. Volodia Sibiryak
    Volodia Sibiryak 3 archivo 2014 09: 15
    +5
    El viejo fue al espacio exterior, arrojó una red ...
    1. Unclevad
      Unclevad 3 archivo 2014 13: 03
      +1
      La risa es la risa, y para escombros grandes (satélites fallidos), puede desarrollar pequeños módulos de entrada que pueden capturar, orientar y empujar en el momento adecuado a las capas densas de la atmósfera y a usted mismo, desacoplar. Un robot-carroñero controlado por el espacio controlado desde la Tierra o desde una estación. guiño Los manipuladores robóticos antropomórficos comenzaron a hacer lo mismo para las estaciones.
      1. Geisenberg
        Geisenberg 3 archivo 2014 17: 55
        0
        Cita: unclevad
        Risas - risas, pero para basura grande (satélites rotos) puedes


        Por supuesto, solo puedes relucir a alguien. Los estadounidenses y los chinos están tan francamente sentados y esperando que alguien comience a limpiar el espacio cercano, y solo darán instrucciones de que la venganza es más limpia. Aquí esta red vuela y ve cuánto gastará y si gastará demasiado accidentalmente.
    2. AVV
      AVV 3 archivo 2014 13: 37
      +1
      Cita: Volodia Sibiryak
      El viejo fue al espacio exterior, arrojó una red ...

      ¡Es hora de abrir receptores espaciales de metales no ferrosos! ¡Por cientos de millones de dólares, el meta color gira así, inactivo! ¡¡¡Recolecta y vende !!! ¡Solo cómo hacer que el proyecto sea rentable es en lo que los diseñadores deberían trabajar!
  2. Y nosotros rata
    Y nosotros rata 3 archivo 2014 10: 26
    +1
    Sí, es hora de hacer la limpieza. qué
  3. Tektor
    Tektor 3 archivo 2014 11: 30
    +1
    . La forma más efectiva de destruir la basura es reducirla desde la órbita bajo la influencia del tiro reactivo de los humos cuando se irradia con un rayo láser. Necesita un módulo láser de hasta 100 kW en órbita hasta 1000 km.
    1. terrible
      terrible 3 archivo 2014 18: 04
      0
      ) Limpiador de segundo propósito
  4. Almirante 013
    Almirante 013 3 archivo 2014 11: 37
    0
    Tarde o temprano, este problema se volverá bastante serio o incluso peligroso para la tripulación de la EEI. Así que intente, verifique y elija la mejor y menos costosa manera.
  5. Sashkessss
    Sashkessss 3 archivo 2014 14: 54
    +2
    Japones? Limpieza? Deje que traten con Fukushima en su lugar, entonces pueden confiar en ellos. Ahora no pueden hacer nada competente, estoy seguro.
    1. preguntar viejo
      preguntar viejo 3 archivo 2014 16: 12
      +1
      Estoy de acuerdo, estoy de acuerdo, y ahora en Hollywood pueden comenzar a filmar "Gravity-2". Solo que ahora, en lugar de nuestro satélite objetivo, la aspiradora satelital japonesa actuará como el principal culpable e iniciador de todos los problemas, de los cuales se ha desprendido una red magnética de 300 metros con un montón de pequeños escombros. Y todo este placer, vuela a la más nueva, recién lanzada a la órbita, la nave espacial estadounidense Orion.
      1. Sashkessss
        Sashkessss 3 archivo 2014 19: 06
        +1
        ¿Quién fue a Marte para construir la democracia?
  6. Volkhov
    Volkhov 3 archivo 2014 15: 27
    0
    Dispositivo comprobado de limpieza del cielo.
  7. Evrepid
    Evrepid 3 archivo 2014 18: 02
    0
    Los transbordadores podrían sacar viejos satélites gastados de la órbita, que es lo que funcionó teóricamente.

    Pero son pequeños fragmentos los que traen más problemas, la red para ensamblarlos es una idea interesante, pero así es como debería ser una célula para recolectar fragmentos milimétricos ...
    Creo que esto está retrasado, pero la solución no es una fuente.

    Los estadounidenses tienen un asiento para vuelos en el espacio. puedes usarlo para recoger basura ... utópico, por supuesto, pensó. pero no vayas peor que los japoneses.
  8. el cartero
    el cartero 3 archivo 2014 18: 18
    0
    El primer limpiador de desechos espaciales posiblemente se lanzará en 2016 utilizando el sistema espacial reutilizable, que está siendo desarrollado por Swiss Space Systems.

    El "limpiador" de satélites utilizará un manipulador especial para recoger los desechos espaciales en un compartimento dentro de sí mismo. Cuando el compartimiento esté lleno, el satélite regresará a la atmósfera terrestre, donde se quemará al caer junto con los desechos espaciales.







    Para evitar reclamos legales de otros estados, el primer "objetivo" del limpiador será SwissCube, el primer satélite construido íntegramente en Suiza, en la Ecole Polytechnique Lausanne, y lanzado en 2009.


    La NASA está a punto de derribar los desechos espaciales con un láser terrestre.





    La potencia estimada del láser polar es de solo 5 kilovatios, tal potencia es suficiente para empujar hasta 10 objetos por día desde la órbita.
    Una exposición prolongada, dentro de una o dos horas, puede mover los escombros a una trayectoria segura o una trayectoria que conduzca a la autodestrucción en la atmósfera.
    1. Sashkessss
      Sashkessss 3 archivo 2014 19: 08
      +1
      Este último retiró el Tecnódromo de las Tortugas Ninja: D
    2. Unclevad
      Unclevad 4 archivo 2014 17: 59
      0
      Este láser no colisionará tanto, sino que hará aún más desechos pequeños. Y nadie sabe a dónde volará: espacio, ingravidez ...
      1. El comentario ha sido eliminado.
      2. el cartero
        el cartero 5 archivo 2014 01: 39
        0
        Cita: unclevad
        Este láser no colisionará tanto


        Láser de 5kw? A una distancia de 200 km?
        PRESIÓN DE LUZ (Presión de radiación electromagnética, presión de luz: la presión que ejerce la luz (y generalmente electromagnética), incidente en la superficie de un cuerpo).
        como ejemplo
        Un rayo láser con una longitud de onda de 663 nm incide normalmente en la cabeza de un cohete que vuela en la estratosfera, que tiene una superficie de espejo (el coeficiente de reflexión es cercano a 1). La fuerza con la que actúa sobre la cabeza si la superficie de la sección transversal del haz es de 1 cm2 y la intensidad de radiación del láser es de 1030 W / m2.

        (El rayo láser) ralentizará el objeto espacial (escombros), reducirá su velocidad a menos que el primer objeto espacial, y el objeto ingresará a las capas densas de la atmósfera (colapso o quemaduras)
  9. Fuerza
    Fuerza 3 archivo 2014 23: 41
    0
    ¿Y dónde está nuestro gran Chubais de cría NANO? ¿Por qué aún no se ha desarrollado la nano red de cerco? Al mismo tiempo, podríamos convertir la corriente de golf para ellos. Muestre a Britam y otros que han calentado el "invierno ruso" en especie.