Космические мусорщики

[RadioactiveRainbow]

Сабж.
Мусора на орбите много. Всякого разного: большой, маленький, быстрый, медленный - на любой вкус, короче.
Полётам он мешает. Имеет тенденцию к размножению (в плане количества частей, а не общей массы). Количество постоянно растёт.

И вот такая появилась мысль (очевидная) - как должна выглядеть техническая система для очистки ближнего космоса от мусора?

P.S.
Несколько ссылочек по теме (Сенькы Lin-у)
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/073-074/69.shtml
http://www.ifvremya.ru/cgi-bin/res.pl?FIL=work/arc/2002/1023/6_102302.DOC

[Alex_II]

А какие орбиты в первую очередь нуждаются в чистке? Геостационар?

[Димитър]

Несколько ссылочек по теме (Сенькы Lin-у)
1. http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/073-074/69.shtml
2. http://www.ifvremya.ru/cgi-bin/res.pl?FIL=work/arc/2002/1023/6_102302.DOC

1. "... наибольшую угрозу представляет то, что "космический мусор" имеет тенденцию к "саморазмножению": каждое соударение на космических скоростях порождает тысячи новых опасных осколков. "К 2050 году,- высказал опасение Кесслер, — масса "космического мусора", который будет перетирать сам себя в пыль, возможно, достигнет критического уровня, что закроет нам доступ на низкие орбиты". "Даже если прекратить сейчас любые запуски в космос, — отметил он во вторник на страницах газеты "Нью-Йорк Тайме", — в результате "цепной реакции" число обломков в течение следующих ста лет увеличится в два раза. А если количество запусков будет оставаться на нынешнем уровне — в десять раз". "

2. "... На каких высотах более всего сконцентрирован космический мусор? Каково время его жизни на орбитах и как часто он выпадает на поверхность Земли?
- Основных "рабочих" высот, на которых работают спутники, две. Это низкие орбиты от 400 км до 2 тыс. км и высоты так называемых геостационарных спутников - около 40 тыс. км. На последних находится вся "космическая индустрия": и метеорологические спутники, и телекоммуникационные, и навигационные.
Действительно, весь космический мусор рано или поздно должен упасть на Землю под воздействием притяжения. На высотах около 200 км объекты "живут" от одного до четырех дней, на 600 км - 25-30 лет, на 1000 км - около 2 тыс. лет и на 2 тыс. км - порядка 20 тыс. лет.
...
Проекты уборки космоса до сих пор достаточно фантастичны и не совсем реальны. К ним, например, относится предложение по созданию сооружения типа "космических сетей", которыми можно было бы "вылавливать" обломки. На пилотируемых космических станциях сейчас устанавливаются специальные защитные экраны против некрупного мусора. Так, на МКС, например, их будет установлено в общей сложности более 200 различных видов. Во избежание столкновения при запуске спутников предлагается использовать безопасные стартовые окна, исключающие пролет ИСЗ вблизи пилотируемых кораблей. "

[Старый]

"К 2050 году,- высказал опасение Кесслер, — масса "космического мусора", который будет перетирать сам себя в пыль, возможно, достигнет критического уровня, что закроет нам доступ на низкие орбиты".

Каждый стремится привлечь внимание к себе своими истерическими воплями. Но зачем их слушать? Надо не верить а знать.
 С низких орбит объекты "выдуваются" сопротивлением атмосферы. Причём чем меньше частица тем быстрее она тормозится. Так что доступ на низкие орбиты нам никак не закроется.

Действительно, весь космический мусор рано или поздно должен упасть на Землю под воздействием притяжения.

Буагага! Действительно - статья для газеты. Одно слово - журноламеры.

[pk13]

Вроде был какой-то относительно не дорогой проект по ускорению сведения КА, с катушкой которая разворачивала длинный проводник. Чуть ли не ДАРПА финансировало, подробностей не помню к сожалению.

[Гусев_А]

Спускать отработавшие аппараты с орбиты не так сложно, если в них зарание предусмотрена система спуска.

А если речь идет о различных отброшенных частях КА, и разных зарание не приспособленных аппаратах, то с ними сложно, все не облетишь и не собирешь. Но их тректории известны.

А вот с совсем мелочью можно бороться с помощью лазера. (наверно) Выстрелом на встречу. (правда вот только "полюс" упал).

[hcube]

Я бы делал так - запускается на орбиту противоположного вращения аппарат - СБ, ионник, магнитное поле. Попадая в магнитное поле, мусор тормозится и переходит на орбиту с малым временем жизни, после чего сгорает. Захват поля - порядка 100 км. Торможение мусорщика компенсируем ионником или взаимодействием с магнитным полем Земли.

Еще вариант - расстреливать мусор с Земли лазером. В верхней точке орбиты. Орбита опять же меняет экстерниситет и через полвитка мусор сгорает.

[Гусев_А]

Про корабль с магнитом, не очень верю. Постоянный магнит не о чем, любому другому нужно много энергии. Да и в зону влияния попадут и нужные аппараты. Плюс сам он будет терять скорость, так, что не помогут ни какие ионники.

Как разгонять КА взаимодействуя с магнитным полем земли? Просветите. Я реального проекта не видел.

С земли стрелять, через атмосферу?

[pk13]

Спускать отработавшие аппараты с орбиты не так сложно, если в них зарание предусмотрена система спуска.

Сложность состоит в том, что такая система должна быть:
1) Надежная и простая, чтобы после окончания даже длительного или рекордного САС (скажем, 20 и более лет) сработать безотказно на частично или даже полностью отказавшем КА (включая прием команд с земли) совершающем неориентируемый полет.
2) Предельно легкая, поскольку для работы самого КА она не нужна и только увеличивает массу КА, а каждый лишний килограмм на орбите совсем не дешевое дело как в части выведения так и дальнейшего сопровождения.
3) Дешевая, так как, скажем, у "науки" и так денег не хватает.

По описанным причинам разнообразные варианты с торможением двигателями всех мастей или там разворачиванием каких-то "парусов" отпадают, как теперь вы смотрите на "не сложную проблему системы спуска"?

[pk13]

А если речь идет о различных отброшенных частях КА, и разных зарание не приспособленных аппаратах, то с ними сложно, все не облетишь и не собирешь. Но их тректории известны.

Почему это все не облетишь? В ближайшем будущем у США точно появится КА-инспектор. Военная программа будет первая или гражданская - не знаю, пока у военных дела идут лучше, по карйней мере их инспектор чего надо инспектировал без столкновений , но что будет после второго ДАРТ-са неизвестно. Ну вот, они могут собрать деньги с "мирового сообщества" за очистку какого-то диапазона орбит. На них, например, разработают большой инспектор с большим запасом топлива, длительным САС, манипулятором и комплектом "систем спуска" (например, тех же "катушек" с проводниками) штук 100-200), типа подлетает к некооперируемому объекту, "прилепляет" как-нибудь к нему "систему спуска" и улетает дальше. Теоретически, программа из 20-30 таких инспекторов может основательно улучшить ситуацию по крайней мере со средним и крупным долгоживущим мусором, склонным к "размножению".
Не такая уж это и фантастика, хотя всяких "как-нибудь" тут еще хватает.

[hcube]

Учим учебник по физике, 6 класс, раздел - токи Фуко. Они возникают при движении проводника через магнитное поле. Поскольку у нас спутник находится на орбите противоположного вращения по отношению к мусору - то скорость есть, да еще какая! После чего на оный проводник начинает действовать сила Ампера.  Т.е. затрат на создание и поддержание поля ВООБЩЕ нету - вкачали ток в ВТСП и все. Вопрос в том, как такое масштабное поле будет воздействовать на магнитосферу Земли и как будет при этом тормозиться наш мусорный спутник.


По поводу ускорения с отталкиванием от магнитного поля Земли - надо модулировать форму магнитного поля спутника - например связать несколько спутников тросом и огранизовать 'магнитную перистальтику', линейный двигатель. Тогда кстати можно самому ускоряться, а летящие по той же орбите спутники - тормозить.

[Гусев_А]

В от наш мусоросборщик от взаимодействия с этим полем и будет тормозить. Плюс пользоваться на орбите услугами магнитного поля Земли не рентабельно, слабовато оно для промышленного использования.

[Гусев_А]

А про взаимодействие двух спутников между собой с помощью линейного двигателя я уже высказался в ЧД про альтернативные двигатели. И пока это мнение не изменил.

[Eraser]

В от наш мусоросборщик от взаимодействия с этим полем и будет тормозить. Плюс пользоваться на орбите услугами магнитного поля Земли не рентабельно, слабовато оно для промышленного использования.

Мусор может быть и не магнитный, осколки термозащитных плиток, композитных баков, замёрзшая вода. Кратер в иллюминаторе шаттла вообще частичка краски сделала.

[pk13]

В от наш мусоросборщик от взаимодействия с этим полем и будет тормозить. Плюс пользоваться на орбите услугами магнитного поля Земли не рентабельно, слабовато оно для промышленного использования.

Мусор может быть и не магнитный, осколки термозащитных плиток, композитных баков, замёрзшая вода. Кратер в иллюминаторе шаттла вообще частичка краски сделала.

А мелкие объекты и не регистрируются, так что их орбиты не известны.

[RadioactiveRainbow]

У меня есть две идеи:
1) Надувается на расчищаемой орбите эдакий мячик тонкостенный, диаметром пару (десятков) километров. Надувается небольшим давлением - чтобы лёгкий был, и чтобы от пробоин не очень быстро сдувался. Или даже поле таких мячиков.
Встречный и поперечный (но, увы, не попутный) мусор, прошивая мячики, тормозится об оболочку и наполняющий газ, теряет скорость и сходит с орбиты (или переходит на более низкую, откуда "сыплется" вниз самоходом).
2) КК (возможно, пилотируемый) с большим (очень большим) запасом ХС, манипулятором, контейнером и магнитным ускорителем.
Летает эта хня по известным объектам, собирает их. Желязный мусор собирается и с помощью ЭМ ускорителя тормозится на сотню м/с, после чего отпускается в свободный полёт к Земле. Кораблик же за счёт этого экономит немного горючки.
Немагнитный мусор собирается в контейнер. После заполнения контейнера и практически полного опустошения бака, аппарат выдаёт тормозной импульс, отстреливает контейнер, который падает вниз. Сам аппарат на парашюте приземляется в заранее выбранную точку для повторного использования (баки перед посадкой так же можно отстрелить).

Можно обойтись без контейнера, если заменить ЭМ катапульту механической. Наверное, это даже проще будет.
Вот летает эта штуковина по известным кускам, подбирает и спихивает на низкую орбиту

P.S.
Статейки не читал - просмотрел "по диагонали". Действительно, косяков много.
Но всё же проблема мне представляется достаточно актуальной.

[hcube]

Непроводящие обломки, да, так не затормозить. Но много ли этих непроводящих обломков? Мне так кажется, что в основном все-таки спутники - это алюминий, медь и кремний, пластиков по массе там от силы 10%. Да и то - углепластики например проводящие.

[ronatu]

...Еще вариант - расстреливать мусор с Земли лазером. В верхней точке орбиты. Орбита опять же меняет экстерниситет и через полвитка мусор сгорает....

На мой взгляд это самое реалистичное решение.
Испарять мусор или тормозить.
И лучом не только лазерным ...  

[Старый]

...Еще вариант - расстреливать мусор с Земли лазером. В верхней точке орбиты. Орбита опять же меняет экстерниситет и через полвитка мусор сгорает....

На мой взгляд это самое реалистичное решение.
Испарять мусор или тормозить.
И лучом не только лазерным ...  

Но главный то мусор - тот который не заметен для средств слежения. Как в него лазер наводить?

[Bell]

У меня есть две идеи:
1) Надувается на расчищаемой орбите эдакий мячик тонкостенный, диаметром пару (десятков) километров. Надувается небольшим давлением - чтобы лёгкий был, и чтобы от пробоин не очень быстро сдувался.
...

Фсё, дальше можете не продолжать.
Приходите осенью  :mrgreen: