CubeSail pret kosmiskajiem atkritumiem
Publicēts: 7.04.2010
Lielbritānijas zinātnieki ir izstrādājuši ierīci, kas varētu cīnīties ar kosmisko atkritumu problēmu. Jau nākamgad startēs demonstrācijas versija - CubeSail - neliels kubveida mākslīgais pavadonis, kurš aprīkots ar 25m2 buru.
Gaisa molekulas, kuras sastopamas zemajā orbītā ap Zemi, sadursies ar buru un daudz straujāk samazinās pavadoņa ātrumu. Tādejādi tas ātrāk nonāks Zemes atmosfērā un sadegs.
Sarrejas kosmosa izpētes centra zinātnieki uzskata, ka šo pašu koncepciju varētu pielietot arī lielākiem pavadoņiem un pat nesējraķešu pakāpēm. Pētnieku grupa uzskata, ka šādu pavadoni varētu nosūtīt orbītā, kur tas pietauvotos nestrādājošam pavadonim vai atlūzai un novirzītu to tuvāk Zemei, nodrošinot tā sadegšanu atmosfērā.
"Mūsu sistēma ir vienkārša un lēta, bet mums ir jāparāda, ka to var izdarīt," teica doktors Vaioss Lappass. "Kosmoss kļūtu par ilgspējīgu biznesu. Mēs vēlamies, lai varētu turpināt palaist kosmosā arvien jaunus pavadoņus, bet ja mēs neko nedarīsim, kosmisko atkritumu problēma pieaugs eksponenciāli."
Tikai dažus simtus kilometrus virs mūsu galvām atrodas aptuveni 5500 tonnas atkritumu. 2009. gada sākumā divi pavadoņi sadūrās, piesārņojot tuvējo kosmosu ar dažāda izmēra atlūzām, kas tagad apdraud citus pavadoņus.
Starptautiskās aģentūras ir vienojušās, ka nederīgie pavadoņi ir jāizvāc no kosmosa 25 gadu laikā pēc to darbības pārtraukšanas.
Viena no iespējām, kā cīnīties ar šiem objektiem, ir aprīkot tos ar lielu, bremzējošu virsmu, lai tie pēc iespējas ātrāk nonāktu Zemes atmosfērā.
CubeSail ir aptuveni 3 kilogramus smags, 10x10x30 centimetrus liels nanopavadonis. Tajā ir "sapakota" plāna polimēra bura, kas sākotnēji ir salocīta. Nonākot orbītā, bura atritināsies. Tiek izmantots pavisam vienkāršs mehānisms. Četras metāla stieples ir saliektas. Tās atlieksies un izpletīs buru.
Komanda cer, ka demonstrācijas versiju izdosies palaist jau nākamā gada beigās, pievienojoties kādai citai, lielākai misijai un izmantojot tās nesējraķeti.
Nanopavadonis atradīsies polārajā orbītā aptuveni 700 kilometru augstumā, kur pārbaudīs sistēmas un jauno buru. Ja eksperiments būs veiksmīgs, CubeSail varētu kļūt par regulāru piedevu pavadoņiem un nesējraķešu pakāpēm.
"Mēs to izmantosim saviem pavadoņiem un piedāvāsim arī citām valstīm," teica SSTL vadītājs sers Martins Svītings. Kompānija SSTL ir viena no vadošajām mazo pavadoņu ražotājām. SSTL atbalsta CubeSail izpēti.
"Mēs vēlamies, lai tas kļūtu par standarta piedevu kosmosa kuģim. Tadēļ ir nepieciešams to izveidot pēc iespējas mazāku," piebilda Svītings.
Zinātnieki cer turpināt šī projekta izstrādi, lai izveidotu dzinēju sistēmu, kas izmantotu Saules vēja radīto spiedienu. "Saules burāšanas" ideja nav jauna. Jau sen tiek runāts, ka tā varētu būt lielisks veids, kā pārvietoties Saules sistēmas robežās, kā arī varētu darboties kā papildus dzinējs, kas palīdzētu parastajiem pavadoņiem uzturēt pareizo orbītas augstumu ap Zemi. Šāda tehnoloģija ļautu samazināt projekta izmaksas.
CubeSail demonstrēs šo "bezdegvielas dzinēju", cenšoties gada laikā izmainīt pavadoņa trajektoriju par dažiem grādiem. Lai to paveiktu pareizi, nanopavadonim ļoti precīzi jāpozicionē bura attiecībā pret Sauli, gluži kā buriniekam jāizmanto vējš, burājot pa okeāniem un jūrām.
"Mēs kontrolēsim buru, izmantojot jaunu tehnoloģiju. Mēs nelietosim dzinējus," skaidroja doktors Lappass. "Mēs izveidojām pacelšanas mehānismu, kas izmanto niecīgus motorus. Tie spēj kustēties divos virzienos, izmainot buras masas centra atrašanās vietu. Buras kontrolēšanai mēs izmantosim arī mazus magnētus, jo tie mijiedarbosies ar Zemes magnētisko lauku."
Kad misija būs veiksmīgi noslēgusies, CubeSail zaudēs augstumu un nonāks Zemes atmosfērā.
Projekts ir Sarrejas kosmosa izpētes centra iniciatīva, kuru finansē Eiropas lielākā kosmosa kompānija EADS Astrium, kas ir viena no pasaulē lieākajām mākslīgo pavadoņu ražotājām. EADS Astrium ražo arī Eiropas smago nesējraķeti Ariane 5, kas orbītā nogādā aptuveni pusi no pasaules komerciālajiem pavadoņiem. Projekta kopējās izmaksas varētu būt aptuveni 1,5 miljoni USD.
BBC
