Pull to refresh

Comments 74

Интересно, а нельзя ли их как-то ловить, доставлять на МКС и там демонтировать и переплавлять?
Потому что все спутники находятся на разных орбитах, а на изменение орбиты требуется очень много энергии. Сама миссия по позиционированию одного «мусорного ведра» обойдется очень дорого, так как подобный маневр по энергозатратам сравним с выводом с земли.
> Потому что все спутники находятся на разных орбитах, а на изменение орбиты требуется очень много энергии.

Точно.

Большинство людей не осознает, что без огромного, по меркам отдельно взятого спутника, расхода топлива невозможно дропнуть спутник на Землю. Как ни старайся, он будет пролетать мимо Земли, лишь эксцентриситет орбиты будет увеличиваться (другими словами, орбита будет вытягиваться). Чтобы вытянуть орбиту до пересечения ее с атмосферой Земли, нужно пристыковать к спутнику целую разгонную ступень.

Я предполагаю, что разгонный блок на третьей с конца гифке совершенно неспособен увести спутник на Землю. В лучшем случае он позволит переправить спутник на орбиту захоронения, чтоб не мешался, где он останется навсегда.

> Сама миссия по позиционированию одного «мусорного ведра» обойдется очень дорого, так как подобный маневр по энергозатратам сравним с выводом с земли.

Обычно с выводом земли сравнивают энергозатратность орбитального маневра по изменению наклонения орбиты. Если «мусорное ведро» запускать сразу на орбиту подлежащего утилизации спутника, то энергии потребуется не больше, чем для запуска самого спутника (если, конечно, допустить, что массы спутника и «ведра» одинаковы).

А вот переправить потом утилизируемый спутник на орбиту МКС — это из области фантастики.

На будущее есть интересный вариант с использованием каких-нибудь ионных/плазменных двигателей. Такие двигатели имеют ничтожно малую тягу, но зато запитываются от электричества, которое можно бесконечно брать с солнечных батарей.

1. При запуске новых спутников снабжаем их огромными солнечными батареями и соответствующим двигателем.
2. Когда спутник отживает свое, запускаем программу по переводу спутника на орбиту захоронения.
3. ????? (ждем 10 лет)
4. На освободившееся место можно вешать новый спутник.

Вот только чтобы это стало экономически оправданным, я думаю, надо подождать еще полвека. За это время околоземное пространство захламится настолько, что свободное место на орбите будет стоить дороже солнечных батарей любого размера.
Вроде бы уже есть проекты убийц спутников, которые работают за счет торможения спутника в магнитном поле земли, по сути такой киллер представляет собой длинный провод, который в условиях вакуума работает как электромагнитный тормоз. Вроде бы, даже хотели устанавливать такой механизм на каждый спутник изначально но ведь это дополнительный вес а значит и стоимость.

В принципе, можно даже использовать солнечный парус, но он сложнее в доставке и развертывании по месту.
Я так понимаю, что чтобы это работало, по проводу должен течь ток. А куда он будет течь, если второй конец никуда не подключен?
Вакуум же, он прекрасно проводит ток.
Надо сказать ребятам из NASA, ато они, дураки, таскают с собой энергоустановки через всю солнечную систему.
Энергоустанвока и проводник тока разные вещи. Чтобы провести энергию к спутнику через вакуум надо два отдельных вакуума, либо вакуум и другой изолированный проводник. Ни того ни другого реализовать нынче невозможно.
Да о чем вы говорите? Вакуум — идеальный изолятор, так как не содержит носителей заряда.

Или вы предлагаете электроны излучать в пространство, как в бета-радиации? Гипотетически, можно на дальний конец шнура поставить ионный двигатель, которые эти электроны будет излучать. Вот, предполагаю, только тяга будет настолько слабой, что не окупит утяжеления конструкции.
А если этот длинный провод замкнуть, скажем, в кольцо?
Если пустить кольцо вокруг Земли, то должно сработать. Но это сколько надо провода! Столько на орбиту не выведешь.

А если не вокруг Земли, то ток в проводе не пойдет: в одной половине кольца ток будет возбуждаться в одном направлении, а в другой — в другом, и они будут взаимно погашаться.
Вот этот красавец.

Terminator Tether — это небольшое устройство, использующее для сведения космического корабля с орбиты электродинамический эффект. Поскольку речь идет о пассивном электромагнитном взаимодействии с магнитным полем Земли, это не потребует ни дополнительных затрат топлива, ни работы каких-либо двигателей.
По мысли авторов концепции, прежде, чем любой спутник будет допущен к запуску на околоземную орбиту, его потребуют оснастить этой самой «Ограничительной привязью». Пока аппарат находится в эксплуатационном режиме, «привязь» — то есть моток прочнейшего провода на катушке — тихо-мирно дремлет где-то в багаже, терпеливо дожидаясь своего часа, только пробуждаясь периодически, чтобы проверить статус космического корабля и прослушать эфир в поисках команд активации. Когда же «привязь» получит команду на сход с орбиты, то она одним змеиным броском развертывается на длину аж 5 километров вниз к Земле и соединяет тем самым корабль с ионосферной плазмой, способствуя генерации токов, бегущих по шнуру и взаимодействующих с земным магнитным полем. Эти токи тормозят всю систему, понижая орбиту привязанного космического корабля. В течение нескольких недель или месяцев Terminator Tether уменьшит высоту орбиты спутника до такой степени, что тот начнет сгорать в верхних слоях атмосферы и в конце концов просто испарится.

По расчетам специалистов, на сведение космических аппаратов с орбит высотой 775-950 км посредством такого устройства вместо сотни лет потребуется всего-навсего 11-18 дней, а с орбиты высотой 1390 км, с которой «естественным порядком» спутник спускался бы в течение 9 тысячелетий, «привязь» сведет за 37 дней.


Перевод статьи кстати — 2004 год, значит технология разработана еще раньше…
Только почему-то все радиолампы в мире работают… на святом духе что-ли?
Или плазма… так уж повелось, что на орбите нашей планеты довольно много плазмы. Считай большая такая лампа.

И кстати, термоэлектронная эмиссия помогает лампе работать на низких напряжениях, на высоких напряжениях лампа может заработать и без принудительной эмиссии. Совсем недавно видел лампу без накала.
В лампе, в результате нагрева, происходит отделение носителей заряда от катода. На рис. пример работы триода — лампы, содержащей в себе катод, анод, и управляющую сетку. Изменением потенциала на управляющей сетке можно регулировать ток протекающий через лампу.
www.libma.ru/tehnicheskie_nauki/chto_takoe_poluprovodnik/_115.jpg

Данный тип лампы является предком транзистора.

p.s: по похожему принципу ныне работают полевые транзисторы.

Не-не-не, я не про возврат отработанных спутников на Землю, а про их переработку прямо на орбите. Такое по идее возможно?
Чтобы доставить мертвый спутник на МКС, нужно, чтобы их орбиты совпали. Поскольку МКС болтается на очень низкой орбите (средняя высота — 370 км над поверхностью Земли, а у геостационарной орбиты, к примеру, 35 786 км), то для спуска к ней спутника требуется огромное количество топлива. Но еще больше топлива требуется, чтобы изменить наклонение орбиты мертвого спутника (МКС 51°.63°, геостационарная 0°).

Представтье себе, что для того, чтобы переправить один мертвый спутник на МКС, вам нужно вывести на орбиту этого спутника такое количество топлива, какое сорержит ракета (со всеми разгонными модулями) на старте. Взять, к примеру, ракету Протон: 650т гептила на старте, выводит на геостационарную орбиту до 3.7т груза. 650/3.7 = 175. Чтобы доставить на геостационарную орбиту количество топлива, примерно необходимое для переправки геостационарного спутника на МКС, нужно запустить 175 Протонов!

Получается, что это настолько дорого, что никто этим заниматься не будет.
175 Протонов!

Ну и ну. Не слишком ли сильно сказано?
Спасибо за объяснение.
Ну энергию в принципе можно накопить солнечными батарейками. Другое дело, что нужно рабочее тело: так вот вместо него как раз можно использовать уловленный мусор. Электромагнитно его отстреливать с нужной силой и направлением, чтобы сам мусорщик сменил орбиту на нужную к следующему мусору. Но при этом учитывать, чтобы сам мусор после отстрела имел скорость меньше первой космической, либо больше второй.

Из области фантастики, конечно :)
Почему бы не запустить спутник с очень мощным лазером или группой лазеров? Нашли обломок, навели лазер, пожарили, испарили. Дёшево и ресурс работы не ограничен (питание для лазера берём от солнечных батарей). Конечно, надо хорошо проработать техническую сторону, чтобы не поджарило нужные спутники и не теряло быстродвижущиеся цели.
мне кажется, вы плохо представляете себе сколько нужно мощности и энергии для лазера, чтобы «испарить» спутник
А что? Взять уже готовую технологию для испарения «сосуль» (активно используется в СПБ) и немного доработать.
А если теперь включить мозг и начать использовать физику?

Чтоб испарить спутник лазером нужно провести через зеркало телескопа энергию с плотностью на порядок больше, и мечтаем чтоб этот материал не покорежился и продолжал иметь оптическую точность?
Это была лишь отсылка к речи Матвиенко.

Хотя, помнится, были речи про лазеры, но лишь для мелкого мусора.
Том же проблемы в том же ракурсе:
в космосе с диаметром пучка в 600 м нам нужно плавить сталь, запуская с земли луч лазера через пятнышко в несколько см, сохраняя передающее зеркало в идеальном состоянии.

Чисто теоретически можно поставить N лазеров, но что-то мне подсказывает, что это N > 100.
Так не сжигать же. Если не вру, то речь шла о «бомбардировки» фотонами (пару часов что ль), что приведет к изменению орбиты.
Оригинально. Но беда в том, чтоб понизить орбиту, мы должны разгонять аппарат (т.е. время у нас половина от пролета над пунктом до или после кульминации), причем тот компонент силы что направлен вдоль радиуса вектора, соединяющего центр земли аппарат — совершенно бесполезен.

Энергетический вопрос, конечно, упрощается, но снимается ли?

В общем, нужна конкретика…

чтоб понизить орбиту, мы должны разгонять аппарат
— как это? по-моему, наоборот
Да, конечно. Просто тут предлагается разгонять аппарат по нормали к поверхности Земли, т.е. «вверх», тогда у спутника изменится эксцентриситет орбиты и часть её будет располагаться уже внутри атмосферы. В этой части орбиты спутник затормозит об атмосферу и спустится на Землю.
Какой в этом смысл? Взлететь повыше и через полоборота войти в атмосферу? Энергии потребуется больше, чем просто затормозить. Если уж разгонять, то «вниз» по нормали, так быстрее
Если уж и бомбардировать фотонами, то у нас тут в восьми световых минутах есть бесплатный и без смс источник фотонов приличных размеров. Самый простой вариант: вывести на орбиту группу спутников с большими зеркалами и просто фокусировать их в нужный момент времени на нужном спутнике. Но тут встает вопрос другой: с тем же успехом эти спутники можно нацелить и куда-то на поверхность Земли и устроить в любой точке планеты локальный очень жаркий климат.
О, дак это же отлично, значит ребята в камуфляже очень охотно такой проект профинансируют, а нормальные люди будут пользоваться большую часть времени.

Кстати, по поводу фокусировки такого зеркала на «любую точку планеты», как-то сомнительно. Я не особенный знаток оптики, но думаю если делать систему изначально ориентированной на небольшие расстояния, то создать сколько-нибудь опасный пучок на земной поверхности будет затруднительно… Ну, разве что самолёты вражеские ослеплять.
Чтобы таким образом эффективно очищать орбиту от мусора нужен очень мощный поток света — быть может пара десятков спутников со стометровыми зеркалами, а то и больше. Так что даже если просто пустить зайчиков с этих спутников на неприятеля — ему мало не покажется. А уж если фокусировать — то и танки, и самолеты можно жечь. Да, расстояния там не такие уж и большие: большинство спутников расположены в радиусе до 4-5 диаметров Земли. Так что при таких масштабах сотня км воздуха не такая уж и проблема.
Ну не знаю на счёт ста метров… Я как-то видел видос, где параболическое зеркало метра четыре в диаметре металла плавило в лёгкую и это на поверхности земли. Почему вы думаете что для этого нужны стометровые зеркала на орбите?
Я не считаю. Я лишь сказал «быть может», а может и не быть. Зеркало в четыре метра не расплавит спутник в десяти тысячах километрах и весом в десяток тонн за приемлемое количество времени.
Вообще, большие орбитальные зеркала могут выполнять и другие дополнительные функции: например подсвечивать солнечные электростанции ночью или обеспечивать светом зону какой-либо катастрофы или при поиске потерявшихся, даже можно использовать для локального изменения климата и предотвращения каких-то серьезных природных явлений типа торнадо. Что еще можно придумать?
Не нужны военным эти «опасные пучки». Была идея освещать зоны ЧС орбитальным зеркалом, но, емнип, зеркало не развернулось.
Не будет ли опаснее работа таких лазеров, чем наличие самого мусора на орбитах?
Зато страна-владелец мусорщика смогут испарять неугодные вражеские спутники ))
1) Можно быстро испарять мелкий мусор.
2) Крупный мусор можно испарять постепенно: если лазер достаточно мощный, теплоотвод в массу мёртвого спутника не спасёт часть материала в точке, на которой точно сфокусирован луч, от испарения. И при каждой встрече лазер будет раз за разом уменьшать массу мёртвого спутника.

Это медленно, но верно и дёшево, такой спутник будет работать годами. А накинуть сеть на спутник или прикрепить к нему разгонный блок — это ведь явно дорого, да и одноразово.

Может, все подходы заслуживают внимания, просто каждый хорош в границах своей применимости.
После испарения мусор не исчезнет с орбиты. Частицы остынут и затвердеют, возникнут облака микроскопической металлической пыли, которая будет оседать на пролетающих сквозь них спутниках, а это тоже не очень хорошо…
Которая будет уничтожать другие спутники словно картечь.
С Земли испарять таким способом не получится, т. к. лучи даже самого лучшего лазера не совсем параллельны и будут терять энергию пропорционально квадрату расстояния.

А ставить лазер на спутник, даже если допустить наличие на борту колоссального источника энергии, нельзя по простой причине: спутник с лазером расплавится раньше, чем утилизируемый.
«точно сфокусирован луч» пока эту проблему не решили вообще, даже в лабораторных условиях в вакууме луч света имеет свойство расходится и ничто не способно его заставить самостоятельно сойтись на расстоянии более 300Км…

Да чего там… в наше время когда сантиметровую сталь режут лазером и вполне «гравируют лучом по скалам» так и не сделали установку способную прожечь даже маленькую дырочку в летящей ракете на дозвуковых скоростях на высотах меньше 10Км.
И в итоге получаем более мелкие а главное более коварные частицы которые в итоге имеют тот же самый поражающий импульс… всеравно что вместо пули использовать дробь — так даже радиус поражения увеличивается. И кому хуже сделали называется?
на всех этих визуализациях совершенно не учтен масштаб — спутники по сравнению с планетой/орбитой — песчинки, поэтому проблема, мне кажется, совершенно раздутой — пустого места в космосе хватает за глаза
проблема в том, что уже зафиксированы случаи, когда мусор уничтожал еще вполне работоспособные аппараты.
Вы применили фразу «Пустое место» — это вы думаете, что спутники как люди в вагоне метро?
Все видеоролики прекрасны, но реальную угрозу представляют не сараи на высоте 600 км, а болт м5. Первый хорошо наблюдается и его траектория известна и довольно стабильна, а вот наблюдать последний — дело трудоемкое, его орбита эволюционирует непредсказуемо и без регулярных наблюдений объект тупо теряется.

P.S для вновь разрабатываемых аппаратов есть соглашения о сроках их баллистического существования.
Согласен насчет болтов. Насколько мне известно, например, обсерватория Zimmerwald в Берне ведет программу по изучению космического мусора. А чтобы посмотреть последствия столкновений достаточно запроса «space debris damage» в гугле.
Я уж боялся никто не упомянет. Отличный сериал
А это аниме еще кто-то из космофанатов не смотрел?

Кстати, Space brothers тоже неплох (правда не про космический мусор)
Это там, где было два брата, один полетел на Марс, а второй — Филипп Джей Фрай?
Если не ошибаюсь, не так давно проскакивала новость, что японцы готовят гигантскую магнитную сеть для ловли обломков в космосе. Но потом эта история подутихла.
А что там с проектом «газового» тормоза для мусора? (когда на орбиту мусора выводится некая штуковина, выпускающая облако газа => мусор, попадая в облако, тормозит и в итоге сгорает в атмосфере)
Вспоминается мультфильм «WALL-E», а именно момент полета робота на ракете через весь этот мусор на орбите.

Фрагмент из Википедии про это:
"Когда ВАЛЛ-И покидает Землю на ракете, проходя через слои космического мусора, можно увидеть, что ракета зацепила Спутник-1 (Первый искусственный спутник Земли)."
Вот только Спутник-1 продержался на орбите всего три месяца.
Что делать потом с тем спутником с сеткой, на 4 снизу гифке? Он даже если всё и уберёт, то сам останется… Хм. нужно его снабдить чем-нибудь полезным и пусть в свободное от уборки время занимается чем-нибудь полезным
И ещё. Что изображено на последней гифке?
Тот что с сеткой если мне память не изменяет утаскивает мусор в атмосферу. Так что от него самого ничего не останется… А на последней выхлопом своим вроде как пытается снизить скорость спутника и столкнуть его с орбиты на землю(но не факт)…
Как то всё это немножко странно. Обратите внимание на гифки — на каждый спутник там приходится целый уловитель, по массе почти равный спутнику (на вид). Более того, из гифок как-то плохо видно, что он многоразовый, а ежели он одноразовый, то его самого утилизировать нужно.

Предлагаю свой «вариант»: система «ловец».
Летает себе такой спрут с удочками, на концах магниты/присоски/крючки/сачки/цеплялки. И цепляет всё на своём пути. Но цепляет не просто так, не беспорядочно, а что бы в результате его собственная орбита не менялась, либо менялась, но только при уходе на другую орбиту, а не случайно. Т.е. поймал он мусор весом 200гр., на орбите ниже себя на 30 метров, так потом первоочередным будет ловля мусора по орбите — выше. Конечно, идеальной балансировки не будет, но это и не требуется — пусть орбита будет несколько хаотичной — зона захвата будет больше, так ему даже двигатели будут почти не нужны (только если в мёртвую зону попадёт).
Правда есть у этого «варианта» один маленький, но явный недостаток — он будет работать, только когда вся орбита будет наполнена мусором, причём очень плотно. Ведь, насколько я помню, даже 1км это не расстояние, а тут явно больше чем на 100м выстрелить такой удочкой вряд ли получится. Так что если дастся орбиту загадить, то там будут применимы совершенно другие технологические подходы, нежели сейчас. Ну а пока… пусть этот комментарий тут повисит, глядишь, лет через 50 идея с космическим ловцом-удильщиком и станет актуальной.
Ионные двигатели нужны, чтобы мог медленно корректировать орбиту и на каком-то заходе подбирать нужный мусор.
Для ионных двигателей требуется не только энергия, но и рабочее тело. К сожалению, современные двигатели не могут использовать произвольную материю в качестве рабочего тела, им нужен ксенон высокой очистки. А так, если бы можно было «жечь» захваченный мусор в двигателях — тогда, конечно, да. Захватили спутник, переварили его в плазму — и «выстрелили» ее из двигателя. И спутнику хорошо, и мусорщику.
Здесь тоже по теме космического мусора. Проблемы начнутся, если так всё продолжится где-то к 2030му году. Также, посмотрите там более подробную компьютерную модель движения космических объектов и мусора.
Интересно, а если предположить, что можно сделать тонкий крепкий трос, закрепить его на спутнике и концом троса выстрелить в сторону Земли…
www.youtube.com/watch?v=-yZ5kNJjxik
Видимо опять чушь в голову пришла.
Не чушь, а самое реальное и остроумное решение. Только трос будет тащить мангитное поле Земли. Ускорение микроскопическое, но со временем орбита начнет меняться. Где-то было подробно описано — не помню.
Именно так и собирались сводить спутники с орбиты. Не знаю, ставят ли нынче эти механизмы на существующие спутники или нет…
Какое расточительство. Сколько ресурсов ещё можно использовать, собрав весь этот мусор.
UFO just landed and posted this here
Надо уже сейчас начинать строить Звезду Смерти
Кажется, в Популярной механике читал, что большая часть этих красных точек — обломки китайского спутника, который поднебесные расхреначили в 2007.
Sign up to leave a comment.

Articles