Неправильный космический мусор научились сбивать лазером

Неправильный космический мусор научились сбивать лазером

Лазеры в космосе, Новости науки и техники Комментариев к записи Неправильный космический мусор научились сбивать лазером нет

Немецкие учёные предложили новый способ борьбы с космическим мусором при помощи лазерного излучения. В отличие от ранее предлагавшихся методов, новый способ борьбы с космическим мусором требует лазеров меньшей мощности и выглядит гораздо практичнее.
Учеными были рассмотрены наиболее трудные случаи уничтожения фрагментов мусора сложной формы, причём сравнительно слабыми лазерными импульсами. Соответствующая статья опубликована в Optical Engineering.

Наиболее эффективным способом борьбы с космическим мусором на околоземной орбите является наращивание его скорости. Для этого к нему нужно приложить импульс, который формально будет тормозящим и по вектору направлен противоположно направлению движения куска мусора. После этого высота его орбиты начнёт уменьшаться, за счёт чего скорость увеличится и кусок мусора сгорит в атмосфере.

Предшествующие работы на тему лазерной очистки космоса от мусора рассматривали самые простые случаи — цилиндры, сферы и прочные детали правильной формы, при этом их ориентация всегда считалась совпадающей с ориентацией лазера. На практике таких элементов космического мусора мало. Почти все его фрагменты меньше 10 сантиметров — осколки от столкновения более крупных объектов — и поэтому имеют самую разную и неправильную форму. Отследить их ориентацию в пространстве сложно — разрешение радаров и систем оптического поиска не хватает, чтобы корректно представить орбиту таких предметов.

wikipedia.org File:Laser broom (artistic).jpg

wikipedia.org File:Laser broom (artistic).jpg

Используя методы математического моделирования, исследователи рассчитали наиболее общие и универсальные способы свода с орбиты подобного рода мусора. Как оказалось, даже несмотря на отсутствие полных сведений о мелких деталях, форме и направлении движения этих объектов, вполне можно обстреливать их тормозящим импульсом, который переведёт их на более низкую орбиту. При этом в отличие от сценария полного испарения мусора сверхмощными лазерными установками (типа DE-STAR) достаточно будет компактных лазеров мощностью в киловатты.

У способа есть ограничения — как показали расчёты по методу Монте-Карло, заранее определить, что лазерные импульсы забросят обломок произвольной формы именно на безопасную орбиту, получится не всегда. Во всех случаях будет сохраняться вероятность, что импульс, испарив часть вещества мусорного обломка, вынудит его переместиться на орбиту, близкую к МКС или рабочему спутнику. Тем не менее используя определенные алгоритмы, предложенные исследователями в общем виде, можно понизить вероятность такого печального развития событий. И все же свести его к нулю для фрагментов неправильной формы будет практически невозможно. В любом случае, отмечают авторы работы, это лучше, чем отказаться от такой борьбы вообще и радикально повысить вероятность гибели работающих аппаратов от космического мусора.

Статья (анг): Laser-based removal of irregularly shaped space debris
Перевод на life.ru от Иван Ортега


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2016
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top