Prototype this по-русски - выпуск сороковый. Приятное с полезным, бесполезное с неприятным...
Сегодня мы сделаем сразу несколько изобретений. Объединим приятное с полезным, и бесполезное - с неприятным.
Намедни американский астронавт развлекался, пуская в космосе (на МКС) пузыри.
Пускать пузыри, например мыльные, приятно, спору нет. Теперь мы вспоминаем спутники НАСА ЭХО-1, ЭХО-2 и PAGEOS. Это такие "пузыри" были. Идея заключалась в том, что в космосе, даже на орбитах высотой около 4000 км, все равно присутствует сопротивление атмосферы, в силу чего ЭХО-2 прожил около 5 лет до входа в атмосферу, а PAGEOS - 10 лет.
Теперь вспоминаем о последней коррекции орбиты МКС, поднявшей орбиту на 0,9 км из-за опасности встречи с космическим мусором, саму проблему космического мусора, который надо как-то убирать, и у нас возникает суперидея.
Представим себе установку, способную пускать "космические пузыри", например, из низкомолекулярного полиэтилена. Низкомолекулярный полиэтилен представляет из себя жидкость и полимеризуется под действием радиации в полиэтилен низкого давления, применяемый, в частности, в сантехнических пластиковых трубах. То есть штука получается довольно ничего так себе прочная. Если наш низкомолекулярный полиэтилен будет газонаполнен, в вакууме он превратится в пористый пузырь, постепенно твердеющий под действием радиации. Если такой пузырь запустить к космическому мусору (например, старому спутнику), то наш пузырь в силу поверхностного смачивания втянет такой мусор внутрь себя. И вместо куска металла на орбите мы получим большой полиэтиленовый мяч с куском металла внутри.
Данный "мячик" будет тормозиться в верхних слоях атмосферы. Для круговых орбит с высотой перигея 4000 км время торможения до входа в атмосферу составит около 10 лет. То есть область низких орбит очистится со временем сама по себе, что уже хорошо :)
Кроме того, для больших объектов можно проводить обстрел полиэтиленом несколько раз, набирая диаметр пузыря до произвольных необходимых значений.
Чтобы ускорить процесс схода с орбиты, полученные пузыри можно обстреливать лазером, вызывая поверхностную абляцию, приводящую к формированию газовой реактивной струи. Рассеиваясь в вакууме, пары полиэтилена не будут представлять опасности для действующих спутников, а формируемая реактивная тяга будет тормозить нашу "мишень". Кроме того - данный метод все равно нужно будет осваивать в связи с метеорной опасностью, так что мы тут классически сочетаем приятное с полезным. Учитывая, что лазерный луч в данном варианте нужен всего лишь для нагрева, можно вполне нормально пользоваться лазером без источника питания, например, с накачкой от Солнца. Уж чего-чего, а солнечного света в космосе много...
При данном подходе затраты на утилизацию космического мусора представляют из себя низкотехнологический продукт (полиэтилен), который может быть возобновляем. В отличие от спутников-буксиров - это вполне простые такие в массовом производстве штуки, и дешевые.
Теперь подумаем о бесполезном и неприятном.
Реактивная струя представляет из себя быстро движущийся газ. Если направить на космический мусор реактивную струю, она (в силу передачи импульса) изменит его орбиту. Говоря проще - мусор с орбиты можно просто сдувать. Например, углекислотой, как из огнетушителей. Однако в данном варианте требуется, чтобы источник углекислоты двигался по встречным или встречно-пересекающимся к мусору орбитам, поскольку только в таком случае орбитальная скорость мусора будет уменьшена, а сам источник углекислоты также упадет на землю. Запуск же в космос спутников в направлении с востока на запад потребует гораздо большей энергетики старта, что делает такой способ излишне дорогим.
Наконец, можно объединить оба способа, сперва превращая мусор в мяч, а затем сдувая его с орбиты.
Намедни американский астронавт развлекался, пуская в космосе (на МКС) пузыри.
Click to viewПускать пузыри, например мыльные, приятно, спору нет. Теперь мы вспоминаем спутники НАСА ЭХО-1, ЭХО-2 и PAGEOS. Это такие "пузыри" были. Идея заключалась в том, что в космосе, даже на орбитах высотой около 4000 км, все равно присутствует сопротивление атмосферы, в силу чего ЭХО-2 прожил около 5 лет до входа в атмосферу, а PAGEOS - 10 лет.
Теперь вспоминаем о последней коррекции орбиты МКС, поднявшей орбиту на 0,9 км из-за опасности встречи с космическим мусором, саму проблему космического мусора, который надо как-то убирать, и у нас возникает суперидея.
Представим себе установку, способную пускать "космические пузыри", например, из низкомолекулярного полиэтилена. Низкомолекулярный полиэтилен представляет из себя жидкость и полимеризуется под действием радиации в полиэтилен низкого давления, применяемый, в частности, в сантехнических пластиковых трубах. То есть штука получается довольно ничего так себе прочная. Если наш низкомолекулярный полиэтилен будет газонаполнен, в вакууме он превратится в пористый пузырь, постепенно твердеющий под действием радиации. Если такой пузырь запустить к космическому мусору (например, старому спутнику), то наш пузырь в силу поверхностного смачивания втянет такой мусор внутрь себя. И вместо куска металла на орбите мы получим большой полиэтиленовый мяч с куском металла внутри.
Данный "мячик" будет тормозиться в верхних слоях атмосферы. Для круговых орбит с высотой перигея 4000 км время торможения до входа в атмосферу составит около 10 лет. То есть область низких орбит очистится со временем сама по себе, что уже хорошо :)
Кроме того, для больших объектов можно проводить обстрел полиэтиленом несколько раз, набирая диаметр пузыря до произвольных необходимых значений.
Чтобы ускорить процесс схода с орбиты, полученные пузыри можно обстреливать лазером, вызывая поверхностную абляцию, приводящую к формированию газовой реактивной струи. Рассеиваясь в вакууме, пары полиэтилена не будут представлять опасности для действующих спутников, а формируемая реактивная тяга будет тормозить нашу "мишень". Кроме того - данный метод все равно нужно будет осваивать в связи с метеорной опасностью, так что мы тут классически сочетаем приятное с полезным. Учитывая, что лазерный луч в данном варианте нужен всего лишь для нагрева, можно вполне нормально пользоваться лазером без источника питания, например, с накачкой от Солнца. Уж чего-чего, а солнечного света в космосе много...
При данном подходе затраты на утилизацию космического мусора представляют из себя низкотехнологический продукт (полиэтилен), который может быть возобновляем. В отличие от спутников-буксиров - это вполне простые такие в массовом производстве штуки, и дешевые.
Теперь подумаем о бесполезном и неприятном.
Реактивная струя представляет из себя быстро движущийся газ. Если направить на космический мусор реактивную струю, она (в силу передачи импульса) изменит его орбиту. Говоря проще - мусор с орбиты можно просто сдувать. Например, углекислотой, как из огнетушителей. Однако в данном варианте требуется, чтобы источник углекислоты двигался по встречным или встречно-пересекающимся к мусору орбитам, поскольку только в таком случае орбитальная скорость мусора будет уменьшена, а сам источник углекислоты также упадет на землю. Запуск же в космос спутников в направлении с востока на запад потребует гораздо большей энергетики старта, что делает такой способ излишне дорогим.
Наконец, можно объединить оба способа, сперва превращая мусор в мяч, а затем сдувая его с орбиты.