Na vaši ulici je smeti nadloga. Toda v vesolju bi lahko bilo smrtonosno. Kosi smeti iz preteklih misij, mrtvih satelitov in starih raketnih ojačevalcev zdaj znašajo približno 30.000 ton naplavin v orbiti, od izgubljenih matic in vijakov do celotnih porušenih satelitov. To je težava za astronavte in delovna vesoljska plovila, saj lahko tudi kos materiala v velikosti BB, ki se giblje z orbitalno hitrostjo, naleti na udarec. Po podatkih NASE se lahko majhni koščki naplavin premikajo hitrosti 17.500 milj na uro - skoraj osemkrat večja hitrost metka, izstreljenega iz vojaške puške.
Sorodne vsebine
- Ne, kitajski Tiangong-1 ne bo "deževal kovanega metala navzdol na zemljo"
- Žive celice, oborožene z drobnimi laserji, lahko pomagajo v boju proti bolezni
- To vesoljsko plovilo Pac-Man bo požrlo satelit
- Japonska načrtuje potovanje na Luno do leta 2018
- Mornarica želi iztrebiti vesoljske naplavine s sproščanjem več vesoljskih naplavin
Predlogi za odpravljanje vesoljske smeti vključujejo mreže v vesolju in sončna jadra. Težava teh konceptov je potreba po usklajevanju orbite z naplavinami - manevriranje, ki zahteva veliko goriva ali v primeru sončnega jadra, veliko pirouet v vesolju. Nekateri znanstveniki in inženirji predlagajo nekaj bolj preprostega: pospravite stvari.
Ta teden je ekipa, ki jo je vodil Toshikazu Ebisuzaki z japonskega raziskovalnega inštituta RIKEN, predlagala uporabo vesoljskega ultravijoličnega laserja, usmerjenega s teleskopom. Da bi prikazali koncept, želijo na Mednarodno vesoljsko postajo lansirati optični laser in ga povezati z že načrtovanim in odobrenim teleskopom, Extreme Universe Space Observatory (EUSO), ki naj bi bil nameščen na ISS in predviden za začetek leta 2017.
"ISS želimo uporabiti kot platformo in preskusno posteljo, " pravi Ebisuzaki, čigar ekipa je svojo idejo prejšnji mesec opisala v Acta Astronautici . EUSO je bil prvotno zasnovan kot detektor kozmičnih žarkov. Ko visokoenergetski žarki zadenejo Zemljino atmosfero, ustvarijo UV sijaj in teleskop lahko pobira takšne razpoke. Ebisuzakijeva ekipa meni, da bi lahko naredila nekakšno dvojno dolžnost, saj ima instrument široko vidno polje.
Načrt je, da bi teleskop iskal naplavine, ko je ISS na nočni strani Zemlje, vendar je še vedno sposoben gledati čez obzorje na stvari, ki jih sveti sonce. To se zgodi približno 5 minut vsake 90-minutne orbite. Ko teleskop nekaj opazi, lahko sproži razmeroma šibek laserski impulz, da osvetli predmet. Žarka bi se odbijala od njega in sistemu omogočila boljše branje o tem, kako daleč je in kako hiter je - v bistvu je UV radar.
V tem trenutku bi optični laser lahko sprožil več impulzov, tokrat z večjo močjo in močnejšim snopom. Vsak impulz bi trajal le približno desetino nanosekunde, izpustili pa bi jih na tisoče. Laser ne bi razpadel razbitin naravnost, temveč bi izpustil majhen del tega. Hlapi nato delujejo kot majhno zgorevanje potiska, kosa pa upočasni toliko, da padejo v ozračje in zgorejo.
Tudi če laser na krovu ISS dokaže svoj potencial, ekipa ne bo zajebana. Njihov naslednji korak bi bil lansiranje majhnega neodvisnega satelita s podobno nastavitvijo za nadaljnji preizkus koncepta. Ta "mini-EUSO", kot ga imenuje Ebisuzaki, bi krožil na isti približni višini kot ISS in bi služil kot demonstracija v resničnem svetu. Če bo ta faza uspešna, bi ekipa končno poslala satelit za odstranjevanje odpadkov v polni velikosti, ki bi šel višje od ISS na približno 500 milj, tik nad tam, kjer se gostota naplavin doseže največ.
Nekateri znanstveniki pa so izrazili dvom o podrobnostih načrta Ebisuzakija. Claude Phipps, poslovodni partner pri Photonics Associates, podjetju Santa Fe, ki preučuje laserski pogon, je leta 2014 predlagal podoben sistem, imenovan L'ADROIT. Phippsov predlog vključuje teleskop z vidno svetlobo, ki bi potoval v polarni orbiti (pravokotno na ekvator ), ker je tam ponavadi večina naplavin.
Nekatere težave z načrtom EUSO vključujejo fiziko, kjer kroži ISS, kar bo omejilo učinkovitost projekta, pravi Phipps. ISS je pod večjim številom problematičnih naplavin, teleskop pa je zasnovan tako, da kaže proti Zemlji, zato bo lovljenje ciljev pod pravim kotom težko. Prav tako je potiskanje izhlapevanja morda v napačno smer, da se učinkovito odveže vesoljska smeti - žarek ne bi vedno udaril z glavo, kar želite delce poslati v ozračje.
Drugo vprašanje je, kako dobro bi optični optični laserji delovali zunaj laboratorija. Takšni laserji so narejeni iz več vlaken, povezanih v svetlobo, in svetloba, ki potuje skozi njih, bo treba natančno določiti. "Če ste rekli, deset vlaken ali deset tisoč, v nekakšnem krožnem nizu, morajo valne fronte istočasno izstopiti, " pravi Phipps. To zahteva veliko natančne nastavitve. Phippsova ideja je, da bi uporabil bolj običajni enojni laser, čeprav Ebisuzaki pravi, da optični sistem omogoča boljše odvajanje toplote.
Kljub temu je dober del ideje Ebisuzakija stopenjski pristop, ki jim omogoča, da pokažejo, kaj deluje, ko se povečujejo, pravi Phipps. "[Ebisuzaki] ima tudi precej pameten dizajn za teleskop, " doda.
Odstranjevanje vesoljskih odpadkov s takšnimi sistemi bo več zanimanja - Phipps se bo prihodnji teden v Franciji sestal na strokovnjakih, da bi razpravljali o tej temi. Poleg zmanjšanja nevarnosti za astronavte bi bilo odstranjevanje starih satelitov iz dragocenih orbitalnih nepremičnin ekonomska blaginja, saj se ti nefunkcionalni okovi umaknejo. In nevarnost, da bo satelit z orbite nizke Zemlje, kot je sistem v sistemu GPS, razbit zaradi kovinskih potepov ali celo drugega satelita, je resnična. Zgodilo se je enkrat leta 2009, ko sta se spopadla komunikacijski satelit Iridium in starejša ruska sonda, ki je širil še več naplavin daleč naokoli.
Z zbiranjem idej in predlogov Phipps upa, da se bodo vesoljske agencije začele hitreje premikati in izvajati načrt, preden vesoljski smeti sprejmejo smrtno škodo. "Bojim se, da bo trajalo usodno, " pravi Phipps. "Ampak upam, da ne."
