Kosmosa nevēlamā problēma ir aizvien pieaugoša problēma. Gadu desmitiem mēs esam sūtījuši satelītus orbītā ap Zemi. Dažas no tām debitē orbītā un izdeg Zemes atmosfērā vai ietriecas virspusē. Bet lielākā daļa lietu, ko mēs sūtām orbītā, joprojām atrodas tur.
Gadiem ejot, šī problēma kļūst par aktuālu problēmu, un mēs arvien vairāk un vairāk aparatūras izlaižam orbītā. Kopš pirmā satelīta - Sputnik 1 - palaišanas orbītā 1957. gadā, vairāk nekā 8000 satelītu ir ievietoti orbītā. Sākot ar 2018. gadu, aptuveni 4900 joprojām atrodas orbītā. Apmēram 3000 no tiem nedarbojas. Viņi ir kosmosa nevēlami. Sadursmju risks pieaug, un zinātnieki strādā pie risinājumiem. Laika gaitā problēma saasināsies, jo sadursmes starp objektiem rada vairāk gružu, kas jārisina.
Ir divas kosmosa nevēlamo produktu noņemšanas sistēmu klasifikācijas: kontaktu metodes un bezkontakta metodes. Kontaktmetodes ietver robotu ieročus, saites un tīklus. Bezkontakta metodes ietver lāzerus un jonu starus. Līdz šim bezkontakta metodes ir izrādījušās ticamākas. Japānas Sendai pilsētas Tohoku universitātes komanda un viņu kolēģi Austrālijas Nacionālajā universitātē izstrādā unikālu bezkontakta metodi, ko sauc par jonu staru ganu bezkontakta metodi.
Ir divas problēmas ar jonu staru novirzīšanu uz kosmosa nevēlamo un tā virzību pret Zemi. Pretspēks izstumj satelītu no pozīcijas. Otra problēma ir pati kosmosa nevēlamā masa. Tas prasa daudz spēka, lai to nekaitīgi virzītu uz Zemi.
Lai sāktu, zinātnieki ir koncentrējušies uz satelītiem Zema Zemes orbītā. Šie objekti parasti atrodas diapazonā no 1 līdz 2 tonnām. Saskaņā ar pētījumu objektiem, kas atrodas šajā masu diapazonā, vajadzēs apmēram 80 līdz 150 dienas, lai tos aprobētu. Pietiekami jaudīga satelīta ar diviem atsevišķiem virzītājiem attīstīšana, izveidošana un palaišana ir sarežģīta un dārga.
"Ja būvgružu noņemšanu var veikt ar vienu lielas jaudas piedziņas sistēmu, tā būs nozīmīga izmantošana turpmākajām darbībām kosmosā." - asociētais profesors Kazunori Takahashi, Tohoku universitāte, Japāna.
Japānas un Austrālijas komanda izstrādā sistēmu, kas šīs problēmas risina ar unikālu divvirzienu plazmas staru izkārtojumu. Abas sijas var pretstatīt viena otrai, viena noturot ganu satelītu pozīcijā, bet otra - virzot junk pret Zemi. Abas sijas darbina viens enerģijas avots, un satelīts mērķē sijas pēc vajadzības.
"Ja būvgružu noņemšanu var veikt ar vienu lielas enerģijas piedziņas sistēmu, tā būs nozīmīga turpmākajai kosmosa darbībai," sacīja asociētais profesors Kazunori Takahashi no Japānas Tohoku universitātes, kurš vada jaunas tehnoloģijas pētījumus kosmosa noņemšanai. būvgruži sadarbībā ar Austrālijas Nacionālās universitātes kolēģiem.
Laboratorijas testi ir skaidri parādījuši, ka helikona plazmas dzenējs var noņemt kosmosa gružus ar vienu vilces sistēmu. Laboratorijas eksperimenti, magnētiskie lauki un gāzes ievadīšana kontrolē plazmas plūsmas no viena plazmas dzinekļa. Ar laboratorijas testiem tika izmērīts spēks, kas piemērots imitētajam kosmosa nevēlamā materiāla saturam. Sistēma piemēroja precīzu pretspēka daudzumu satelītam, lai tas paliktu stāvoklī. Sistēma darbojas trīs dažādos režīmos: satelīta paātrinājums, satelīta palēninājums un gružu noņemšana.
"Helikona plazmas dziedzeris ir sistēma bez elektrodiem, kas ļauj tai veikt ilgas darbības ar lielu jaudas līmeni." saka Takahashi, "Šis atklājums ievērojami atšķiras no esošajiem risinājumiem un sniegs būtisku ieguldījumu ilgtspējīgā cilvēka darbībā nākotnē kosmosā."
- Tohoku universitātes paziņojums presei: Plazmas spuldzis: jauna kosmosa atlieku noņemšanas tehnoloģija
- Pētniecības dokuments vietnē Nature.com: Demonstrēt jaunu tehnoloģiju kosmosa atlieku noņemšanai, izmantojot divvirzienu plazmas dzinekli
- Wikipedia ieraksts: satelīts
