Kaks inimtühja satelliiti põrkasid 29. jaanuaril peaaegu kokku ja nende lähedane kõne (objektid jäid teineteisest hinnanguliselt 154 jalga ehk 47 meetrit mööda) tõstis tähelepanu kaugel Maa kohal kasvavale probleemile: kosmose rämpsupilvele.
Miljonid objektid moodustavad selle orbiidil liikuva prügila, kus haiget tekitavad killud võivad kiiruse läheneda 18 000 miili tunnis (19 000 km / h), mis on umbes seitse korda kiirem kui kuuli kiirus, teatas NASA. Umbes 500 000 prahi tükki on vähemalt marmorist ja umbes 20 000 eset on pehmepalli suurus või suurem, teatas NASA 2013. aastal.
Segadusse lisamine on miniatuursete satelliitide vohamine, mida nimetatakse kuubis. Need 4-tollised (10 sentimeetrit) kuubikud kaaluvad kõigest 3 naela. (1,4 kilogrammi) ja stardikulud algavad 40 000 dollarist; eraettevõtted tellivad neid tuhandete kaupa andmete kogumiseks ning Interneti- ja raadiosideteenuste pakkumiseks, teatas Los Alamos National Labor.
Kosmose ummikute suurenemise tõttu võistlevad kosmose- ja kosmosetehnika insenerid tehnoloogiate ja süsteemide väljatöötamiseks, mis võivad õnnetusi ära hoida, et kaitsta töötavaid satelliite, tulevasi kosmosemissioone ning kohapeal viibivaid inimesi ja vara, ütlesid Los Alamosi eksperdid Live Science'ile.
Ligikaudu 5000 satelliiti kannavad meie planeedi ümber orbiidile kasulikke koormusi, kuid ainult umbes 2000 on aktiivsed ja suhtlevad Maaga, ütles Los Alamose kosmose- ja kaugseireteadlane David Palmer.
"Praegu, kui midagi käivitatakse - ja stardist saab välja lasta 100 või enamat satelliiti - peavad operaatorid ja kosmosevalvet teostavad inimesed jälgima raketi vabastatud kosmose riistvara kõiki osi ja määrama individuaalselt, milline tükk see on," rääkis ta. Elav teadus
Palmer on satelliitide elektroonilise numbrimärgi tüüpi väljatöötamise projekti uurija. See võimaldab orbiidil edastada oma omanikke ja asukohti seni, kuni nad kosmoses asuvad, isegi pärast satelliidi toimimise lõppemist.
Iseliikuv ja laseriga pulseeriv
Nn numbrimärk on umbes Scrabble plaadi suurune, piisavalt väike, et seda saaks kanda isegi pisikeste kuubikutega. Äärmiselt vähe ressursse vajava optilise identifikaatori ehk ELROI dubleerimisel saadakse laseriga kordumatu tuvastuskood - satelliidilitsentsi number -, mis vilgub 1000 korda sekundis. Vilkumiste loodud mustrid muutuvad jadakoodideks, mida saab lugeda maapinnal asuvate teleskoopide abil, tuvastades satelliidi omaniku ja koordinaadid.
Kuna ELROI-d toidab omaenda päikesepatarei, saab see pärast satelliidi eluea lõppu Maaga "rääkida". Ja kuna ELROI on väike ja kerge ega vaja välist voolu, saab selle hõlpsasti kinnitada kosmose riistvara külge, millel pole raadiosaatjaid, näiteks raketid, mis käivitavad satelliidid kosmosesse ja kerivad kokku vabalt ujuva rämpsuna.
Pakkudes jälgitavaid andmeid pidevalt suurenevas kosmoseprügi pilves olevate üksikute objektide kohta, võiks ELROI mängida kriitilist rolli kokkupõrgete suundumisel. See võiks isegi jälgida raadiosaateid töötavatel satelliitidel ja häireoperaate, kui side on häiritud, ütles Palmer.
"Lisaks tuvastamisfunktsioonile saab seda kasutada ka madala ribalaiusega diagnostikafunktsioonina. Nii aitab see ka kosmoses purustatud satelliitide hulka vähendada," lisas ta. "Numbrimärgi tehnoloogia on vaid osa lahendusest - kuid see on oluline osa."
Raketiteadus
Kui raketid lasevad satelliidid orbiidile, põlevad nad tavaliselt kogu oma kütuse korraga. Rakettide täitmine sellist tüüpi kütusega, mida saab korduvalt valida, võiks maapealsetele operaatoritele anda veel ühe võimaluse satelliitide kaitsmiseks kosmoseõnnetuste eest, ütles Los Alamose uuringute insener Nick Dallmann Live Scienceile.
"See, mida me siin Los Alamoses oleme töötanud, on kindla raketi valmistamine, kust saate selle käivitada, peatada ja taaskäivitada," ütles selle uudse meetodi väljatöötamise projektijuht Dallmann. Ta selgitas, et raketi kütuse taasvalimine ka pärast satelliidi orbiidile jõudmist võib kosmose riistvara võimaliku kokkupõrke vältimiseks kurssi muuta.
"Oleme küpsanud kontseptsiooni, mille kohaselt meie rakett on satelliidiga integreeritud kasulik koormus," ütles Dallmann. "Võimalik, et mitu aastat pärast satelliidi eraldumist kanderaketi ülemisest etapist võidakse meie nimikoormus kutsuda orbiidijäätmete hädaolukorra vältimise manöövrile."
Alates 1960. aastatest on teadlased teadnud, et põlemiskambri kiire dekompressioon tahkekütuse raketis võib tulekahju pärast süttimist kustutada. Dallmanni ja tema kolleegide jaoks oli väljakutseks luua korduvkasutatav süütesüsteem koos mehhanismiga kütusekambri kiireks dekompressiooniks.
Veel üks väljakutse oli kütuse taasvalmistamine, kuna süütajad hävitatakse tavaliselt juba esimese põlemise käigus. Selle lahendamiseks otsustasid teadlased mitte kasutada tavalist pürotehnilist süüteseadet. Selle asemel katsetasid nad vee eraldamist põlemiskambris vesinikuks ja hapnikuks ning süütasid need siis elektroodi abil sädeme tekitamiseks. Seejärel kustutasid teadlased põletuse dekompressiooni teel.
"Oleme suutnud seda arendada nii kaugele, et suudame väikeses raketis järjestikku mitu põletust teha," sõnas Dallmann. Järgmised sammud hõlmavad katseid orbiidil, "kus me teeksime mitu põletust kubati pardal", ütles Dallmann.
