Космический мусоросборщик на тросовой системе

Систему, которая может автоматически собирать космический мусор при помощи тросов, предложили ученые МГУ имени М. В. Ломоносова. Исследователи математически смоделировали ее работу, сообщает пресс-служба МГУ. Статья опубликована в журнале Acta Astronautica.

«Эта задача выполнялась для Европейского космического агентства, — рассказал “Стимулу” соавтор статьи, ведущий научный сотрудник кафедры газовой и волновой динамики механико-математического факультета МГУ Алексей Малашин. — Космические тросовые системы позволяют решать задачи, которые нецелесообразно или неэкономично выполнять с помощью обычных аппаратных средств. Система может служить для очистки орбит от космического мусора, перемещения полезной нагрузки между орбитами, выполнения маневров на орбите, создания искусственной гравитации».

По словам ученого, при помощи аналитических решений в частных производных и численного моделирования исследователи получили условия управления и соотношение между параметрами для устойчивой работы тросовой системы на орбите. Работа полностью выполнена сотрудниками МГУ.

Космический мусор, количество которого со временем увеличивается, может представлять опасность для функционирующих спутников и других аппаратов. Сталкиваясь, большие осколки разлетаются на множество частей, отчего вероятность столкновений только возрастает. Поэтому ученые ищут разные пути снизить этот риск. Одним из них может стать аппарат, способный собирать космический мусор автоматически и без затрат топлива.

Для этого механики из МГУ учли множество параметров: свойства материала, из которого сделаны тросы, их длину, динамику, возможную вибрацию, соотношение масс груза и разных частей аппарата, начальные скорости объектов. Предложенная учеными система состоит из одного крупного спутника и двух небольших противовесов на канатах по две стороны от него, которые при необходимости придвигаются или отодвигаются.

В расчетах эта конструкция была помещена на орбиту спутника YES2 (YoungEngineers' Satellite2), который был создан студентами инженерных факультетов и запущен на орбиту в 2007 году, однако не смог выполнить свою миссию (спустить капсулу на Землю) из-за неполадок с тросом. Согласно моделям, при идеальных для транспортировки условиях фрагменты космического мусора должны быть в десять раз легче противовесов спутника. Тогда перемещение этих объектов будет происходить по прямой. Наилучшая начальная скорость для космического мусора — 2 м/с. Захваченные фрагменты можно будет просто убирать с пути, сбивать с орбиты, заставляя их сгореть в атмосфере, или упаковывать в специальный контейнер, который будет транспортироваться дальше в космос, на безопасное расстояние.

«Были и есть определенные планы продолжения этих экспериментов. Сейчас ведется теоретическая работа с учетом недостатков миссии YES-2. Мы по-прежнему поддерживаем контакты с Европейским космическим агентством», — отметил Алексей Малашин.