Как задача сжигания космического мусора решается программой CleanSat

Представьте, перед вами лежит спутник. Это полтонны или более металла и композитных материалов. Электронные приборы и панели солнечных батарей. У спутника окончился срок эксплуатации. Вам вручают газовый резак и приказывают. Превратить его в пар. В реальной жизни, наша атмосфера, делает эту работу. Когда кончается космическая миссия спутника. Оставлять его на орбите чрезвычайно опасно. Все спутники, летающие ниже 600 км, постепенно сходят с орбиты. Падая на землю, они сгорают в атмосфере. Это плавильная печь космического мусора.

kosmicheskiy musor

К большому сожалению. Некоторые части спутников преодолевают этот огненный щит. Можно привести десятки примеров. В течение многих лет эти эксцессы происходят всё чаще и чаще. 1997 году, например, двое техасцев были разбужены страшным ударом. Выбежав, из дома, они увидели что—то вроде «мертвого» носорога всего в 50 м от них. Это был 250 килограммовый топливный бак ракетной ступени.

Подобные инциденты не должны происходить. В современных условиях уничтожение космического мусора, требует разработки новых технологий. Причинение вреда людям, живущим на земле недопустимо. Неконтролируемый вход в атмосферу не должен превышать 1 из 10 000 случаев.

В рамках этих условий предпринимаются шаги для разработки специальной программы. Она получила название CleanSat. Европейское Космическое Агентство (ЕКА) разрабатывает специальные технологии и методы. Они должны обеспечить, в будущем, уничтожение низкоорбитальных спутников. Система «D4D» — предназначена для уничтожения. Снятие спутника с орбиты не одно событие, а процесс. Объясняет Тьяго Соарес, специалист из CleanSat. Из наблюдений мы видим. Основной корпус разваливается, как правило, на 70—80—километровой высоте. После разрушения корпуса. Внутренняя начинка спутника разбрасывается на огромной территории.

clean space

Но спутник состоит из множества устройств и механизмов. Многие из них способны выдерживать высокие температуры. Они могут достичь поверхности земли. К таким видам объектов относятся. Топливные баки, изготовленные из материалов с высокой температурой плавления. Таких материалов как титана или нержавеющая сталь. Оптические приборы. И ряд других и крупных механизмов. В рамках программы CleanSat рассматриваются возможности создания таких объектов. Они должны быть готовы к уничтожению. Например, с помощью новых алюминиевых сплавов для резервуаров.
Однако даже оборудование, удовлетворяющее этим требованиям, может не сгореть полностью. Если тепловое воздействие будет непродолжительным. Это показывает необходимость принятия общего подхода к системе D4D. Разрушение оболочки спутника, при входе в атмосферу, должно происходить как можно раньше.

В соответствии с проектом CleanSat проводится изучение воздействия плазмы на различные объекты. Результаты испытаний в плазменной аэродинамической трубе тщательно анализируются. Используются различные программные пакеты для оценки деструкции спутниковых конструкций на разных этапах процесса разработки. Моделируется виртуальный вход в атмосферу. Проводятся аналогичные физические испытания. Проверка материалов на разрушение в комбинации воздействий. Гиперзвуковых воздушных струй в сочетании высокотемпературной плазмой. Испытания проводятся в немецких аэродинамических трубах. Одновременное, тепловое и аэродинамическое воздействие на объект, привело к некоторым неожиданным результатам.

cleanset

Например. Предположение что композитные материалы, используемые для спутниковых структур, легко разрушаются. Потому что отдельные углеродные нити, рассеянные в материале используются для скрепления полимерного расплава. На самом деле, это происходит намного медленнее. Разрушение идёт слой за слоем. Этот результат открывает возможность применения композитных материалов в более подходящих структурах в будущем.

D4D только одно из направлений исследования в рамках проекта CleanSat. Это исключительно инициатива ЕКА. Другие направления включают снятие управляемое снятие с орбиты. Контролируемый вход в плотные слои атмосферы. Более эффективное использование топлива. Оно может быть использовано для перевода на безопасные орбиты или утилизации.

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2голос(ов), средний: 5,00 из 5)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *