Kosmose rämps on kasvav probleem. Aastakümneid oleme saatnud satelliite Maa ümber orbiidile. Mõni neist deebib orbiidil ja põleb Maa atmosfääris läbi või põrkub pinnale. Kuid enamus asju, mis me orbiidile saadame, on ikkagi seal üleval.
See on muutumas teravaks probleemiks aastatega ja me laseme orbiidile üha enam riistvara. Pärast kõige esimese satelliidi - Sputnik 1 - orbiidile laskmist 1957. aastal on orbiidile paigutatud üle 8000 satelliidi. 2018. aasta seisuga on orbiidil veel hinnanguliselt 4900 inimest. Neist umbes 3000 ei tööta. Nad on kosmose rämps. Kokkupõrke oht kasvab ja teadlased töötavad lahenduste kallal. Probleem sulandub aja jooksul, kuna objektide vahelised kokkupõrked tekitavad rohkem prahti, millega tuleb tegeleda.
Kosmoseprügi eemaldamise süsteeme on kahte tüüpi: kontaktmeetodid ja kontaktivabad meetodid. Kontaktmeetoditeks on robotrelvad, kinnitusrihmad ja võrgud. Kontaktivabad meetodid hõlmavad lasereid ja ioonkiiri. Siiani on kontaktivabad meetodid osutunud usaldusväärsemaks. Jaapani Sendai City Tohoku ülikooli meeskond ja nende kolleegid Austraalia riiklikus ülikoolis töötavad välja ainulaadse kontaktivaba meetodi, mida nimetatakse ioonkiire lambakoera kontaktivabaks meetodiks.
Ioonkiirte suunamisel kosmose rämpsu ja selle suunamisel Maa poole on kaks probleemi. Vastujõud surub satelliidi positsioonilt välja. Teine probleem on kosmoseprügi enda mass. Selle kahjutuks Maale suunamiseks kulub palju jõudu.
Teadlased on keskendunud stardist madala Maa orbiidi satelliitidele. Need objektid jäävad tavaliselt vahemikku 1 kuni 2 tonni. Uuringu kohaselt võtaks selle massivahemiku objektide ümberpaigutamine umbes 80–150 päeva. Selle jaoks piisavalt võimsa satelliidi, millel on kaks eraldi tõukejõudu, arendamine, ehitamine ja käivitamine on keeruline ja kallis.
"Kui prahi saab eemaldada ühe suure võimsusega tõukejõusüsteemiga, on sellest tulevikus kosmosetegevuses märkimisväärset kasu." - dotsent Kazunori Takahashi, Tohoku ülikool, Jaapan.
Jaapani-Austraalia meeskond töötab välja süsteemi, mis lahendab need probleemid ainulaadse kahesuunalise plasmakiire paigutusega. Kaks tala võivad üksteisele vastumõju anda, kusjuures üks hoiab lambakoera satelliiti oma kohal ja teine suunab rämpsu Maa poole. Ühte toiteallikat juhib kaks tala ja satelliit suunab talad vastavalt vajadusele.
"Kui prahi eemaldamist saab teostada ühe suure võimsusega tõukejõusüsteemiga, on sellest tulevikus kosmosetegevuses märkimisväärset kasu," ütles dotsent Kazunori Takahashi Jaapani Tohoku ülikoolist, kes juhib kosmose eemaldamiseks mõeldud uue tehnoloogia uuringuid. praht koostöös Austraalia riikliku ülikooli kolleegidega.
Labikatsed on selgelt näidanud, et helikonplasmastraktor suudab kosmoseprügi eemaldada ühe tõukejõusüsteemiga. Laborikatsed, magnetväljad ja gaasisüstimised kontrollivad plasmaplasma üksikust plasmajuhist. Laboratoorsete testidega mõõdeti simuleeritud kosmoseprügis rakendatavat jõudu. Süsteem rakendas satelliidile täpset vastujõu kogust, et seda oma positsioonil hoida. Süsteem töötab kolmes erinevas režiimis: satelliidi kiirendus, satelliidi aeglustamine ja prahi eemaldamine.
"Helikoni plasmajuhik on elektroodideta süsteem, mis võimaldab tal teha pikki toiminguid suure võimsusega." Takahashi ütleb: "See avastus erineb oluliselt olemasolevatest lahendustest ja annab olulise panuse tulevasesse jätkusuutlikku inimtegevusse kosmoses."
- Tohoku ülikooli pressiteade: Plasmatraktor: uus kosmosejäätmete eemaldamise tehnoloogia
- Uurimispaber: Nature.com: Uue tehnoloogia demonstreerimine kosmosejäätmete eemaldamiseks kahesuunalise plasmatugendi abil
- Vikipeedia kirje: satelliit
