Dva neispravna satelita umalo su se sudarila 29. siječnja, a njihov bliski poziv (objekti su jedni druge propustili za oko 154 metra ili 47 metara) obnavljao je pažnju zbog rastućeg problema daleko iznad Zemlje: oblak svemirskog smeća.
Milijuni objekata čine ovo orbitirano stanište, gdje fragmenti koji nabijaju mogu dostići brzinu od gotovo 18.000 km / h, oko sedam puta bržu od brzine metka, prema NASA. Oko 500.000 komada krhotina je najmanje mramora, a otprilike 20.000 predmeta veličine je softball ili veće, izvijestila je NASA u 2013. godini.
Neredu dodaje još i minijaturni sateliti zvani kocke. Ove kocke dugačke 10 centimetara teže samo 3 kilograma. (1,4 kilograma) i troškovi lansiranja počinju od 40 000 USD; privatne tvrtke ih naručuju na tisuće za prikupljanje podataka i pružanje internetskih i radio usluga, prema podacima Nacionalne laboratorije Los Alamos.
Ovim nagomilavanjem zagušenja svemira, zrakoplovni inženjeri se natječu da razviju tehnologije i sustave koji mogu spriječiti pad kako bi zaštitili radne satelite, buduće svemirske misije, kao i ljude i imovinu na terenu, rekli su stručnjaci iz Los Alamosa Live Science.
Otprilike 5.000 satelita prenosi opterećenje u orbitu oko našeg planeta, ali samo oko 2.000 je aktivno i komunicira sa Zemljom, rekao je David Palmer, znanstvenik iz svemira i daljinskog spajanja u Los Alamosu.
"Trenutno, kad se nešto pokrene - a lansiranje može osloboditi 100 ili više satelita - operatori i ljudi koji prate svemirski nadzor moraju pratiti svaki komad svemirskog hardvera koji se oslobodi raketa i pojedinačno odrediti koji je komad", rekao je Znanost uživo
Palmer je glavni istraživač projekta razvoja vrste elektroničkih registarskih tablica za satelite. To će orbiterima omogućiti emitiranje svojih vlasnika i njihovih položaja sve dok su u svemiru, čak i nakon što satelit prestane funkcionirati.
Samonaponsko i lasersko pulsiranje
Takozvana registarska pločica je otprilike veličine pločice Scrabble, dovoljno mala da može nositi čak i sićušne kocke. Označen izuzetno malobrojnim optičkim identifikatorom, ili ELROI, proizvodi jedinstveni identifikacijski kod - satelitski licenčni broj - s laserom koji treperi 1.000 puta u sekundi. Uzorci stvoreni treptajima pretvaraju se u serijske kodove koji se mogu očitati teleskopima na terenu, identificirajući vlasnika satelita i koordinate.
Budući da ELROI pokreće vlastita solarna ćelija, on može nastaviti "razgovarati" sa Zemljom nakon završetka životnog vijeka satelita. A budući da je ELROI mali i lagan, te mu nije potrebno vanjsko napajanje, lako se može pričvrstiti na komade svemirskog hardvera koji nemaju radio odašiljače, poput raketa koje lansiraju satelite u svemir i navijaju kao slobodno plutajuće smeće.
Davanjem podataka koji se mogu pratiti za pojedine objekte u sve većem oblaku svemirskih krhotina, ELROI bi mogao igrati kritičnu ulogu u sprečavanju sudara. Čak bi mogao nadzirati radio prijenos u radnim satelitima i upozoravati operatere kada je komunikacija poremećena, rekao je Palmer.
"Osim svoje identifikacijske funkcije, može se koristiti i kao dijagnostička funkcija slabe propusnosti. Tako će također pomoći u smanjenju količine razbijenih satelita u svemiru", dodao je. "Tehnologija registarskih tablica samo je dio rješenja - ali je važan dio."
Raketna znanost
Kad rakete lansiraju satelite u orbitu, obično izgaraju sve svoje gorivo odjednom. Međutim, punjenje raketa vrsta goriva koja se može opetovano preusmjeriti može dati operaterima na tlu još jednu mogućnost zaštite satelita od svemirskih nesreća, izjavio je za Live Science inženjer Los Alamosa Nick Dallmann.
"Ono na čemu smo radili u Los Alamosu je izrada čvrste rakete u kojoj je možete pokrenuti, zaustaviti i ponovo pokrenuti", rekao je Dallmann, voditelj projekta za razvoj ove nove metode. Mogućnost pregrijavanja raketnog goriva čak i nakon što satelit postigne orbitu, moglo bi omogućiti svemirskom hardveru da promijeni kurs kako bi se izbjegao potencijalni sudar, objasnio je.
"Sazreli smo koncept u kojem je naša raketa korisni teret integriran u satelit," rekao je Dallmann. "Potencijalno, mnogo godina nakon što se satelit odvojio od gornje faze lansirnog vozila, naš će teret moći biti pozvan da izvrši hitni manevar izbjegavanja orbitalnih krhotina."
Od 1960-ih, znanstvenicima je poznato da brzo dekomprimiranje komore za izgaranje u raketu na kruto gorivo može ugasiti opekotinu nakon paljenja. Za Dallmanna i njegove kolege izazov je bio stvoriti sustav paljenja za višekratnu upotrebu u kombinaciji s mehanizmom za brzo dekomprimiranje komore za gorivo.
Drugi je izazov bio kako ponovno upaliti gorivo, jer se plamenici obično uništavaju prvim izgaranjem. Da bi to riješili, znanstvenici su odlučili da ne koriste konvencionalni pirotehnički upaljač. Umjesto toga, eksperimentirali su s odvajanjem vode na vodik i kisik unutar komore za izgaranje, a zatim su ih zapalili pomoću elektrode za stvaranje iskre. Zatim su istraživači ugasili opekotinu dekompresijom.
"To smo uspjeli razviti do te mjere da možemo izvršiti više opeklina uzastopno u maloj raketi", rekao je Dallmann. Sljedeći koraci uključivat će ispitivanja u orbiti, "gdje bismo izvršili više opeklina na krovu", rekao je Dallmann.
