Naukowcy z Uniwersytetu Samara im. Korolewa wymyślili sposób ochrony ISS przed kosmicznymi śmieciami. Nowa metoda ochrony pomoże uniknąć wypadków w przestrzeni kosmicznej i wydłuży żywotność stacji i satelitów. Głównymi zaletami nowego podejścia są oszczędność paliwa i wysoka precyzja manewrów.
Wyniki zaprezentowano w Acta Astronautica .
Śmieci kosmiczne to pozostałości po nieaktywnych satelitach, fragmenty starych stopni rakietowych i inne obiekty, które pozostają na orbicie po zakończeniu swojej misji. Zderzenia z nawet małymi cząsteczkami śmieci mogą uszkodzić statek kosmiczny, podczas gdy większe obiekty mogą całkowicie zniszczyć stacje kosmiczne lub satelity. Takie zdarzenia nie tylko pogarszają funkcjonalność sprzętu, ale także tworzą dodatkowe śmieci, zwiększając prawdopodobieństwo przyszłych kolizji.
Do tej pory główną metodą ochrony Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) przed śmieciami kosmicznymi była i jest zmiana jej orbity. Aby to zrobić, wykorzystuje się silniki samej stacji lub zacumowanych do niej statków. Każdy manewr jest jednak kosztowny ze względu na znaczne koszty paliwa. Od 1999 r. na ISS przeprowadzono 38 takich manewrów, z których każdy pochłonął dużą ilość paliwa. Nowa metoda pozwoli niemal 10-krotnie zmniejszyć jego zużycie.
Naukowcy z Uniwersytetu Samara im. Korolewa proponują zainstalowanie na ISS specjalnego urządzenia wyposażonego w elektryczny silnik napędowy. W przypadku zagrożenia kolizją urządzenie to oddokuje się od stacji i zbliży na odległość ok. 10 m do niebezpiecznego obiektu. Po zbliżeniu skieruje ono na gruz strumień jonów, które wytworzą niewielką siłę hamowania i zmienią orbitę obiektu. Po pomyślnym zakończeniu misji pojazd wraca na ISS w celu uzupełnienia paliwa i konserwacji, dzięki czemu proces jest powtarzalny i niezawodny. Ta metoda pozwala bezpiecznie „zdmuchnąć” śmieci z kolidującej z ISS orbity, uwalniając ISS od zagrożenia.
Aby skutecznie usunąć śmieci kosmiczne, naukowcy obliczyli manewry dla 289 obiektów o masie ponad 1 kg, które są potencjalnie niebezpieczne dla ISS.
„Trudność polega na tym, że nie możemy dokładnie przewidzieć trajektorii lotu obiektu w długich okresach. Potencjalne niebezpieczeństwo kolizji (zbliżenie się na niebezpieczną odległość) staje się znane na około dwa dni przed tym zdarzeniem, po czym uruchamiane są protokoły w celu obliczenia manewru wymijania” - powiedział jeden z autorów opracowania, prof. Wydziału Mechaniki Teoretycznej Uniwersytetu Samara Alexander Ledkov.
„W najkorzystniejszym dla naszego statku kosmicznego przypadku, gdy śmieci kosmiczne (np. stopień rakiety ważący około 1400 kg) i ISS poruszają się w tej samej płaszczyźnie, możemy zaoszczędzić 90% paliwa. W przypadku klasycznego manewru dostosowania orbity ISS, potrzeba około 2000 kg paliwa. Nasz aparat kosmiczny zużyje nieco ponad 200 kg” – dodaje wspólautor opracowania, prof. Katedry Mechaniki Teoretycznej Władimir Asłanow.
Źródło:
https://ssau.ru/news/23544-uchenye-samarskogo-universiteta-im-koroleva-pridumali-beskontaktnyy-sposob-zashchity-mks-ot-opasnogo-musora?ysclid=m4o8g2zbud321245246