Kosminė stotis gali gauti lazerinę patranką, kad sunaikintų orbitos nuolaužas

Aplink Žemę skriejantis kosminis šlamštas.

Ši 2013 m. Grafika rodo Žemę supantį kosminio šlamšto debesį. (Vaizdo kreditas: NASA Goddardo kosminių skrydžių centras/JSC)



Pasak mokslininkų, Tarptautinė kosminė stotis vieną dieną gali būti apginkluota lazeriu, kad numuštų orbitoje skriejančias nuolaužas.



Ši koncepcija galiausiai gali sukelti lazeriu šaudantį palydovą, kuris galėtų atsikratyti daugumos labiausiai varginančių kosminių šiukšlių, skriejančių aplink Žemę, procentų, pridūrė mokslininkai.

NASA tyrėjai teigia, kad beveik 3000 tonų kosminių šiukšlių yra žemos Žemės orbitoje, įskaitant apleistus palydovus, raketų kėbulus ir dalis bei mažus nuolaužų gabalus, susidariusius susidūrus su didesniais objektais. Poveikis dėl šiukšlių, kurios yra tik varžtų dydžio, vis tiek gali padaryti katastrofišką žalą palydovams, nes šie sviediniai gali skristi maždaug 36 370 km/h greičiu. [ 7 laukinės idėjos išvalyti kosmoso šiukšles ]



Kosminių šiukšlių problema didėja, nes į kosmosą siunčiama daugiau palydovų ir erdvėlaivių. Be to, susidūrę su dideliais šiukšlių gabalėliais, jie gali sudaryti daug mažų fragmentų, o šie fragmentai gali toliau smogti kitiems orbitoje esantiems objektams, kad būtų atlikta grandininė sunaikinimo reakcija.

Dauguma erdvėlaivių, įskaitant Tarptautinę kosminę stotį, gali atlaikyti smulkesnių nei maždaug 0,4 colio (1 cm) nuolaužų smūgius su tinkamu ekranavimu. Tačiau antžeminiai radarai ir kompiuteriniai modeliai rodo, kad dabar aplink Žemę skrieja daugiau nei 700 000 šiukšlių, didesnių nei 0,4 colio. Nors daiktai, didesni nei 4 coliai (10 cm), yra pakankamai dideli, kad astronomai galėtų juos pastebėti, nuo 0,4 iki 4 colių (1–10 cm) dydžio šiukšles yra žymiai sunkiau nustatyti ir išvengti.

„Extreme Universe Space Observatory“ teleskopas, iš pradžių sukurtas aptikti Tarptautinės kosminės stoties kosminius spindulius, gali būti naudojamas aptikti potencialiai pavojingas šiukšles orbitoje.



„Extreme Universe Space Observatory“ teleskopas, iš pradžių sukurtas aptikti Tarptautinės kosminės stoties kosminius spindulius, gali būti naudojamas aptikti potencialiai pavojingas šiukšles orbitoje.(Vaizdo kreditas: RIKEN)

Kaip matyti iš filmo, didelės spartos nuolaužos iš palydovų sprogimų gali sukelti katastrofišką grandininę reakciją

Greitosios palydovų sprogimų nuolaužos gali sukelti katastrofišką grandininę reakciją, kaip matyti iš filmo „Gravitacija“. Sužinokite viską apie kosmoso šiukšles mūsų išsamioje infografikoje.(Vaizdo kreditas: Karl Tate, Infographics Artist)



Dabar mokslininkai teigia, kad „Extreme Universe Space Observatory“ (EUSO), planuojama įrengti Japonijos modulyje kosminėje stotyje 2017 m., Galėtų padėti orbitoje esančiam kompleksui aptikti pavojingas šiukšles. Jie priduria, kad galingas kuriamas lazeris galėtų padėti numušti šias kosmines šiukšles.

„EUSO teleskopas, kuris iš pradžių buvo sukurtas aptikti kosminius spindulius, taip pat galėtų būti panaudotas šiam naudingam projektui“, - sakė tyrimo autorius Toshikazu Ebisuzaki, astrofizikas ir vyriausiasis mokslininkas RIKEN (Rikagaku Kenkyūsho) skaičiavimo astrofizikos laboratorijoje Wako, Japonija, sakė „guesswhozoo.com“.

EUSO iš pradžių buvo sukurtas aptikti ultravioletinę šviesą, kurią sukuria itin didelės energijos kosminiai spinduliai, kai jie naktį patenka į atmosferą. Mokslininkai teigė, kad platus matymo diapazonas ir galinga optika taip pat gali padėti aptikti greitas šiukšles netoli Tarptautinės kosminės stoties.

Kai EUSO aptinka gaunamą kosminį šlamštą, mokslininkai teigia, kad nuoseklaus stiprinimo tinklo (CAN) lazeris gali susprogdinti šiukšles. CAN lazerį sudaro daug mažų lazerių, kurie kartu sukuria vieną galingą spindulį. Šis prietaisas šiuo metu kuriamas, kad būtų galima dideliu greičiu varyti daleles atomų skaldikliuose.

Mokslininkai naudos lazeriu kad nuo šiukšlių paviršiaus išgaruotų plona medžiagos plėvelė. Susidariusi didelės spartos plazma veiktų kaip raketų plunksna, stumdama šiukšles žemyn ir toliau nuo kosminės stoties, kad galiausiai sudegtų Žemės atmosferoje.

Viso masto jų sistemos versija būtų apginkluota 100 000 vatų ultravioletiniu CAN lazeriu, galinčiu iššauti 10 000 impulsų per sekundę, kurių kiekvienas truks dešimtadalį vienos milijardinės sekundės. Mokslininkai teigia, kad ši sistema gali susprogdinti nuolaužas maždaug nuo 100 mylių (60 mylių), o lazeriui reikės apie 17 svarų. (8 kilogramai) ličio jonų baterijų. [Blogiausi visų laikų kosminių šiukšlių įvykiai]

Mokslininkai planuoja Tarptautinėje kosminėje stotyje įdiegti nedidelę savo sistemos koncepcijos įrodymo versiją. Tai sudarytų miniatiūrinė EUSO versija ir 10 vatų ultravioletinių spindulių CAN lazerio prototipas, skleidžiantis 100 impulsų per sekundę. RIKEN atstovas pažymėjo, kad mini-EUSO teleskopas buvo priimtas kaip projektas Tarptautinėje kosminėje stotyje ir galbūt galėtų pakilti 2017 ar 2018 m., Tačiau lazerinė sistema vis dar nėra sukurta.

Jei koncepcijos įrodymas ir visos sistemos versijos bus sėkmingos, tyrėjai siūlo sukurti palydovą, skirtą tik kosminėms šiukšlėms sprogdinti. Jie siūlo, kad palydovas turėtų prisiimti orbitą, kuri ją perimtų per abu Žemės polius, leisdama numušti šiukšles visoje planetoje, ir būti ginkluota 500 000 vatų ultravioletiniu CAN lazeriu, galinčiu iššauti 50 000 impulsų per sekundę. Jie apskaičiavo, kad kas penkias minutes gali susprogdinti vieną nuolaužą arba 100 000 kosminių šiukšlių.

Dauguma kosminių šiukšlių yra sutelktos beveik 500 mylių (800 km) aukštyje. Tyrėjai teigia, kad palydovas, skirtas sprogdinti šiukšles, gali prasidėti nuo 620 mylių (1000 km) orbitos ir palaipsniui suktis žemyn 10 km per mėnesį greičiu. Po 50 mėnesių jis būtų pašalinęs daugumą varginančių nuolaužų, skriejančių nuo 310 iki 620 mylių (500–1 000 km).

„Pagaliau galime turėti būdą sustabdyti galvos skausmą dėl sparčiai augančių kosminių šiukšlių, keliančių pavojų kosmoso veiklai“, - sakė Ebisuzaki sakoma pareiškime .

„Didžiausia kliūtis yra finansavimas“, - pridūrė Ebisuzaki. „Žinoma, yra tam tikrų techninių iššūkių, tačiau pagrindinis klausimas yra gauti finansavimą plėtrai ir paleidimui“.

Mokslininkai savo išvadas išsamiai aprašė internete kovo 13 d. Žurnale „Acta Astronautica“.

Sekite mus @Spacedotcom , Facebook arba „Google+“ . Iš pradžių paskelbta guesswhozoo.com .