19 ноября 2024 года исследователи Самарского национального исследовательского университета объявили о прорывном дизайне космического корабля, предназначенного для решения растущей проблемы космического мусора. Основная функция устройства заключается в том, чтобы "сдувать" мусор с опасных орбитальных путей, что потенциально может предотвратить столкновения и продлить срок службы космической инфраструктуры.
Эксперты подчеркнули, что даже небольшой кусок космического мусора может причинить значительный ущерб при столкновении с космическим кораблем. Более крупный мусор, такой как неработающие спутники или старые ступени ракет, представляет собой еще большую угрозу, с потенциалом разрушить крупные структуры, такие как Международная космическая станция (МКС).
Текущий метод избежания столкновений включает в себя корректировку орбит космических аппаратов с использованием бортовых двигателей. С 1999 года МКС провела 38 таких маневров, каждый из которых потреблял значительные ресурсы топлива. Исследователи предлагают новый подход: оснастить МКС специализированным космическим кораблем, который может отделяться, когда его угрожает мусор. Этот космический корабль будет использовать свою электрическую систему propulsion, чтобы маневрировать близко к мусору и применять поток ионов для перенаправления его с опасной орбиты.
Александр Лидеков, доцент Самарского университета, объяснил, что космический корабль будет приближаться к мусору на расстояние 10 метров, направляя потоки ионов на поверхность мусора, чтобы создать небольшую тормозную силу. Как только мусор будет безопасно перенаправлен, космический корабль вернется на МКС для дозаправки и обслуживания.
Исследователи идентифицировали 289 объектов весом более одного килограмма, которые теоретически могут угрожать МКС. Они смоделировали маневры для каждого объекта, успешно продемонстрировав способность космического корабля перехватывать и перенаправлять мусор. Примечательно, что при оптимальном выравнивании потребление топлива для таких маневров может быть снижено в десять раз, что может сэкономить 90% топлива.
Этот инновационный проект требует преодоления нескольких научных задач, с активным участием студентов магистратуры, специализирующихся на механике и математическом моделировании в Самарском институте авиации и ракетной технологии.