Принимаю условия соглашения и даю своё согласие на обработку персональных данных и cookies.

Чистый космос: как инженеры избавят орбиту от мусора

15 ноября 2024, 12:00
Чистый космос: как инженеры избавят орбиту от мусора
Фото: Олег Новицкий, предоставлено 66.RU Роскосмосом
И делают это на Международном чемпионате высокотехнологичных профессий «Хайтек-2024». Участникам за три дня надо собрать полностью функциональный прототип «космического уборщика».

Пока земляне пытаются производить меньше отходов и мусора, чтобы спасти нашу планету, количество мусора в космосе постоянно растет. По некоторым оценкам, оно уже достигает 8 млн тонн (8,8, если быть точным). Но эта цифра условная — его же никто не взвешивал.

Менеджер компетенции «Инженерия космических систем» на чемпионате «Хайтек» оценил этот объем: «Несколько десятков тысяч фрагментов размером больше 10 см. Более мелкого мусора (соответственно, меньше 10 см) — на порядки больше. Это остатки ракет-носителей, неисправные спутники, фрагменты от взрывов и столкновений других небесных тел».

Чистый космос: как инженеры избавят орбиту от мусора
Фото: предоставлено 66.RU Роскосмосом

Космический мусор угрожает безопасности действующих миссий, регулярно «пролетая» мимо объектов. Чтобы минимизировать риски столкновения, приходится проводить маневр уклонения станции: когда вероятность попадания в область вокруг станции с размерами ±2 км по высоте и ±25 км по ширине и длине превышает 0,0001.

Как водится, без гравитации деваться этим «остаткам» некуда — они будут болтаться в космосе вечно. Проблема в том, что космомусор представляет угрозу для остальных функционирующих спутников и новых миссий, поэтому специалисты ломают голову, что с ним делать.

Чистый космос: как инженеры избавят орбиту от мусора
Фото: Владислав Бурнашев для 66.RU

Александр Макаров, главный эксперт компетенции «Инженерия космических систем»:

— Есть несколько вариантов использования собранных материалов. Наиболее распространенный — это сведение их с более высокой орбиты на околоземную, где обломки и материалы нагреваются и сгорают в атмосфере. Обломки большей массы обычно выводят за геостационарную орбиту.

Сбором же космомусора занимаются системы захвата. Например, RemoveDEBRIS от университета Суррея (Британия). Нечто похожее, только в сжатые сроки и без отправки непосредственно в космос, создавали участники чемпионата «Хайтек» в «Екатеринбург-Экспо».

Чистый космос: как инженеры избавят орбиту от мусора
Фото: Владислав Бурнашев для 66.RU

На «старте» — инженеры нескольких космических предприятий, входящих в Роскосмос, в том числе НПО автоматики и представители частной космонавтики.

Команда — конструкторское бюро в миниатюре: три человека, среди которых конструктор, программист, инженер-испытатель.

Аппарат должен быть разработан, собран и испытан в приближенных к реальным условиям — с полезной нагрузкой.

Чистый космос: как инженеры избавят орбиту от мусора
Фото: Владислав Бурнашев для 66.RU

Начинают конкурсанты с подробной 3D-модели будущего аппарата. Следом на 3D-принтере изготавливают корпус. Затем идет черед электронного оборудования. Параллельно происходят инженерные расчеты и программирование бортового компьютера. В финале — сборка полнофункционального макета в «чистой» комнате и полунатурные испытания.

В отличие от прошлых лет, на «Хайтеке-2024» эта задача «со звездочкой»:

Александр Макаров:

— Конкурсантам необходимо найти решение под различные спутниковые платформы: если раньше у нас была задействована только одна, то сейчас собранная полезная нагрузка должна быть адаптирована под несколько платформ, на базе которых и создается малый космический аппарат.

Чистый космос: как инженеры избавят орбиту от мусора
Фото: Владислав Бурнашев для 66.RU

Но даже когда (без «если») прототип дойдет до серийного производства, изыскания по части космического мусора точно продолжатся: среди гор этого мусора множество дорогостоящих (а то и бесценных) материалов — композиты, сплавы, другие специфические для космической отрасли компоненты. Зачем просто сжигать их в атмосфере, когда можно отправить на переработку?

Специалисты проблему знают, работают, но это вопрос не трех дней и даже лет. «Думаем, с созданием новых видов энергии станет возможен возврат обломков и для переработки. Но не скоро. В ближайшие несколько лет, с нашей точки зрения, это недостижимо», — подытоживают наши собеседники.

Звучит как задел на «Хайтек-2025». И далее.