Dva zaniknuté satelity sa takmer 29. januára takmer zrazili a ich blízke volanie (objekty sa navzájom premeškali odhadom na 154 stôp alebo 47 metrov) znovu upútalo pozornosť na rastúci problém ďaleko nad Zemou: oblak vesmírneho odpadu.
Podľa NASA milióny predmetov vytvárajú tento obiehajúci smetisko, kde môžu úlomky úlomkov dosiahnuť rýchlosť takmer 19 000 km / h, čo je asi sedemkrát rýchlejšia rýchlosť ako guľka. Približne 500 000 kusov úlomkov má veľkosť najmenej mramoru a približne 20 000 predmetov predstavuje veľkosť softbalu alebo väčšiu, uvádza sa v správe NASA v roku 2013.
K neporiadku prispieva aj rozširovanie miniatúrnych satelitov nazývaných kocky. Tieto 4-palcové (10 centimetrov) kocky vážia iba 3 libry. (1,4 kilogramu) a náklady na spustenie začínajú na 40 000 USD; súkromné spoločnosti ich poverujú tisíckami, aby zhromažďovali údaje a poskytovali internetovú a rádiovú službu. Podľa Národného laboratória Los Alamos.
S týmto nárastom preťaženia vesmíru sa leteckí inžinieri snažia vyvíjať technológie a systémy, ktoré môžu zabrániť zrážkam s cieľom chrániť pracovné satelity, budúce vesmírne misie a ľudí a majetok na zemi.
Približne 5 000 satelitov prenáša užitočné zaťaženie na obežnú dráhu našej planéty, ale iba okolo 2 000 je aktívnych a komunikuje so Zemou, uviedol David Palmer, vesmírny vesmír Los Alamos a vedec diaľkového prieskumu.
„V súčasnosti, keď sa niečo spustí - a pri štarte sa môže uvoľniť 100 alebo viac satelitov - musia operátori a vesmírny dozor sledovať každý kus vesmírneho hardvéru, ktorý uvoľňuje raketa, a individuálne určiť, ktorý kus je ktorý,“ povedal. Live Science
Palmer je hlavným výskumným pracovníkom pre projekt vývoja typu elektronickej poznávacej značky pre satelity. To umožní obežníkom vysielať svojich majiteľov a polohy tak dlho, kým sú vo vesmíre, a to aj potom, čo satelit prestane fungovať.
Samonapájané a laserové pulzovanie
Takzvaná poznávacia značka je asi tak veľká ako škrabacia taška, dostatočne malá na to, aby ju mohli niesť aj malé kocky. Optický identifikátor s extrémne nízkymi zdrojmi alebo ELROI vytvára jedinečný identifikačný kód - číslo satelitnej licencie - laserom, ktorý bliká 1 000-krát za sekundu. Vzory vytvorené blikaním sa prenášajú do sériových kódov, ktoré je možné čítať pomocou ďalekohľadov na zemi a identifikujú vlastníka satelitu a súradnice.
Pretože je ELROI poháňaný vlastným solárnym článkom, môže po skončení životnosti satelitu „hovoriť“ na Zem. A pretože ELROI je malý a ľahký a nevyžaduje žiadne externé napájanie, môže sa ľahko pripojiť k kusom vesmírneho hardvéru, ktorý nemá rádiové vysielače, ako sú napríklad rakety, ktoré vypúšťajú satelity do vesmíru a navíjajú sa ako voľne plávajúce haraburdy.
Poskytovaním sledovateľných údajov pre jednotlivé objekty v neustále sa zväčšujúcom oblaku vesmírnych sutín by mohla spoločnosť ELROI zohrávať rozhodujúcu úlohu pri odstraňovaní kolízií. Môže dokonca monitorovať rádiové prenosy v pracovných satelitoch a varovať operátorov v prípade prerušenia komunikácie.
„Okrem svojej identifikačnej funkcie sa dá použiť aj ako diagnostická funkcia s malou šírkou pásma. To tiež pomôže znížiť množstvo nefunkčných satelitov vo vesmíre,“ dodal. „Technológia poznávacích značiek je iba súčasťou riešenia - je to však dôležitá súčasť.“
Raketová veda
Keď rakety vypustia satelity na obežnú dráhu, zvyčajne spália všetko palivo naraz. Avšak naplnenie rakiet typom paliva, ktoré sa dá opakovane znovu umiestniť, by mohlo poskytnúť pozemným operátorom ďalšiu možnosť, ako udržať satelity v bezpečí pred vesmírnymi haváriami, výskumný inžinier Los Alamos Nick Dallmann povedal spoločnosti Live Science.
„To, na čom sme tu v Los Alamos pracovali, vytvára solídnu raketu, kde ju môžete spustiť, zastaviť a potom znovu spustiť,“ povedal Dallmann, vedúci projektu pre vývoj tejto novej metódy. Schopnosť znovu zapáliť palivo rakety aj potom, čo satelit dosiahne obežnú dráhu, by mohla umožniť vesmírnemu hardvéru posunúť kurz, aby sa predišlo prípadnej kolízii, vysvetlil.
„Dozievali sme koncept, v ktorom je naša raketa užitočným zaťažením integrovaným do satelitu,“ uviedol Dallmann. „Je možné, že mnoho rokov po tom, čo sa satelit oddelil od hornej fázy štartovacieho vozidla, môže byť naše užitočné zaťaženie vyzvané, aby vykonalo núdzový manéver vyhýbania sa orbitálnemu úlomku.“
Od šesťdesiatych rokov vedci vedeli, že rýchle dekomprimovanie spaľovacej komory v rakete na tuhé palivo by mohlo horieť po vznietení. Pre Dallmanna a jeho kolegov bolo výzvou vytvoriť opakovane použiteľný zapaľovací systém kombinovaný s mechanizmom na rýchlu dekompresiu palivovej komory.
Ďalšou výzvou bolo, ako znovu zapáliť palivo, pretože zapaľovače sú zvyčajne zničené prvým spálením. Aby sa to vyriešilo, vedci sa rozhodli nepoužiť konvenčný pyrotechnický zapaľovač. Namiesto toho experimentovali so separáciou vody na vodík a kyslík v spaľovacej komore a potom ich zapálili pomocou elektródy na vytvorenie iskry. Potom vedci uhasili popáleniny dekompresiou.
„Podarilo sa nám to vyvinúť do tej miery, že v malej rakete dokážeme postupne vykonať viac popálenín,“ uviedol Dallmann. Ďalšie kroky budú zahŕňať testy na obežnej dráhe, „kde by sme vykonali viac popálenín na palube kocky,“ uviedol Dallmann.
