Ko'p yillar davomida kosmos keng, deyarli bo'sh muhit sifatida tasvirlangan.
Biroq, aslida, Yerning orbitasi butunlay boshqacha hikoya qiladi.
>U tobora gavjum, tez{0}}harakatlanuvchi va oldindan aytib bo'lmaydigan holga aylanib bormoqda.
NASA ma'lumotlariga ko'ra, hozirda Yer atrofida 500 000 dan ortiq kosmik qoldiqlar aylanmoqda. Bularga ishlamay qolgan sun'iy yo'ldoshlar, to'qnashuvlardan parchalar va qolgan uchish komponentlari kiradi.
Ularning barchasi 28 000 km/soat tezlikda harakatlanib, ishlaydigan kosmik kemalarga jiddiy zarar yetkazish uchun yetarli tezlikda harakatlanadi.
Va tashvish endi nazariy emas.
Nima uchun kosmik qoldiqlar muhim muhandislik muammosiga aylandi
Bo'sh joy endi "bo'sh" emas.
Sun'iy yo'ldosh operatorlari va kosmik muhandislar uchun bu yuqori-xavfli operatsion muhitga aylandi.
Hatto kichik bo'laklar ham:
- sun'iy yo'ldosh panellariga zarar etkazish
- ponksiyon kosmik kemalarini ekranlash
- Xalqaro kosmik stansiyaga tahdid soladi
- favqulodda orbital sozlashlarni majburlash
NASA taʼkidlaganidek, eng katta xavf doimiy ravishda kuzatib boʻlmaydigan, lekin baribir halokatli energiya olib yuruvchi{0}}kuzatib boʻlmaydigan qoldiqlardir.
Boshqa so'zlar bilan aytganda:
>Eng katta xavf - bu biz o'z vaqtida ko'ra olmaydigan narsadir.
Mavjud yondashuvlar: kuzatish va oldini olish
Hozirgi vaqtda kosmik agentliklar ikkita asosiy strategiyaga tayanadi.
1. Orbital kuzatuv tizimlari
NASA va AQSh Mudofaa vazirligi ma'lum orbital ob'ektlarning juda batafsil kataloglarini yuritadi.
Bu muhandislarga potentsial to'qnashuv xavfini bashorat qilish imkonini beradi.
2. To'qnashuvdan qochish manevrlari
Sun'iy yo'ldoshlar va kosmik kemalar to'qnashuv xavfi aniqlanganda orbita yo'llarini moslashtira oladigan-o'rnatilgan tizimlar bilan jihozlangan.
Biroq, ikkala yondashuv ham cheklovlarga ega:
>Ular vayronalardan qochadi-lekin ularni olib tashlamaydi.
Yaponiyaning innovatsion yondashuvi: kosmik "baliq ovlash tarmog'i" kontseptsiyasi
Yaponiya aerokosmik agentligi JAXA boshqa yechimni o'rganmoqda.
Faqat qoldiqlarni kuzatish o'rniga, g'oya uni faol ravishda olib tashlashdir.
Ushbu kontseptsiyani ishlab chiqish uchun JAXA kutilmagan sanoat mutaxassisi bilan hamkorlik qildi:
>To'r muhandisligi bo'yicha 100 yildan ortiq tajribaga ega bo'lgan yapon baliq ovlash tarmog'i ishlab chiqaruvchisi.
Hamkorlik elektrodinamik bog'lovchi tizimni ishlab chiqishga olib keldi.
Qizig'i shundaki, bunday yuqori samarali aerokosmik komponentlar ortidagi sanoat materiallarini yetkazib berish zanjirida Jiangsu Cunrui Metal Products Co., Ltd. kabi kompaniyalar ham Inconel, zanglamaydigan po'lat va yuqori-kuchli nikel kabi ilg'or qotishma materiallarni yetkazib berish orqali tegishli muhandislik tarmoqlarini qo'llab-quvvatlaydilar. yuqori -haroratli muhitlar.
Elektrodinamik bog'lanish tizimi
JAXA tomonidan ishlab chiqilgan struktura kosmik kemaning orqasida joylashgan uzun va ingichka to'rga o'xshaydi.
Shaklida an'anaviy tarmoq bo'lmasa-da, u asosiy tushunchaga ega:
>Orbitadagi tashqi jismlar bilan oʻzaro taʼsir qilish uchun moʻljallangan, moslashuvchan, yuqori quvvatli toʻrli tuzilma.
JAXA bitta muhim sababga ko'ra bitta kabel o'rniga to'rli dizaynni tanladi:
sindirishga nisbatan yuqori qarshilik
ta'sir sharoitida yaxshi chidamlilik
kosmik muhitda yaxshilangan ishonchlilik
Bu erda baliq ovlash tarmog'i ishlab chiqaruvchi Nitto Seimo kompaniyasining tajribasi qimmatli bo'ldi.
Tizim qanday ishlaydi
Tizim an'anaviy ma'noda jismonan qoldiqlarni "ushlamaydi".
Buning o'rniga u Yerning elektromagnit muhitidan foydalanadi.
1-qadam: O'rnatish
Kosmik kema o'zining orqasida dastlab 700 metr uzunlikdagi uzun ipni chiqaradi.
2-qadam: Elektron emissiya
Bortdagi elektron emitent zaryadlangan zarralarni kosmosga chiqaradi.
3-qadam: Elektr o'zaro ta'siri
Bog'lovchi bu elektronlarni yig'adi va elektr zaryadlanadi.
4-qadam: Elektromagnit tortish
Zaryadlangan bog'ich Yerning magnit maydoni bilan o'zaro ta'sir qiladi va tormoz kuchini hosil qiladi.
5-qadam: Orbital parchalanish
Kosmik qoldiqlar asta-sekin sekinlashadi va pastki orbitaga o'tadi.
6-qadam: Atmosfera{1}}qayta kirish
Oxir-oqibat, qoldiqlar Yer atmosferasiga kiradi va xavfsiz tarzda yonib ketadi.
Texnologiyani masshtablash
Hozirgi eksperimental versiyalar hali ham ishlab chiqilmoqda.
Loyihada ishtirok etgan muhandislarning fikriga ko'ra:
joriy bog'lovchi uzunligi: ~700 metr
kelajakdagi talab: 5000 dan 10 000 metrgacha
Uzunroq bog'lanishlar tormozlash samaradorligini va qoldiqlarni olib tashlash qobiliyatini sezilarli darajada oshiradi.
JAXA allaqachon bir nechta sinov missiyalarini o'tkazgan, jumladan:
2014 yilgi eksperimental joylashtirish
ISS ta'minoti missiyasi bilan birlashtirilgan 2016 yilgi sinov
Uzoq{0}}muddatli maqsad - to'liq ishlaydigan chiqindilarni tozalash tizimi.
Muhandislik istiqboli: bu nima uchun muhim
Kosmik infratuzilma tobora ko'proq quyidagilarga bog'liq bo'lib bormoqda:
- aloqa sun'iy yo'ldoshlari
- navigatsiya tizimlari
- Yerni kuzatish platformalari
- kosmik-asosiy tarmoqlar
Orbital tiqilib qolishi bilan zanjir to'qnashuvi xavfi ortadi.
Bu uzoq{0}}muddatli muhandislik muammosini keltirib chiqaradi:
>Qanday qilib biz xavfsiz orbital muhitni faol ravishda saqlab turamiz?
Muvaffaqiyatli bo'lsa, elektrodinamik bog'lash tizimlari global orbital texnik xizmat ko'rsatish infratuzilmasining bir qismiga aylanishi mumkin.
Kosmik tizimlar orqasida moddiy muhandislik
Orbital chiqindilarni olib tashlash tizimlari aerokosmik muhandislikka qaratilgan bo'lsa-da, ularning ishlashi ham ilg'or materiallarga bog'liq.
Yuqori-mehnatga chidamli qotishmalar, korroziyaga-bardoshli po'latlar va nikel{2}}asosli materiallar quyidagilarda keng qo'llaniladi:
- kosmik kemaning tarkibiy qismlari
- sun'iy yo'ldosh qo'llab-quvvatlash tizimlari
- yuqori-haroratli aerokosmik muhitlar
- harakatga-bog'liq yig'ilishlar
Masalan, Jiangsu Cunrui Metal Products Co., Ltd. mustahkamlik, barqarorlik va issiqlikka chidamlilik muhim ahamiyatga ega bo‘lgan talabchan muhandislik ilovalarida keng qo‘llaniladigan zanglamaydigan po‘lat, dupleks zanglamaydigan po‘lat, Inconel va boshqa nikel asosidagi qotishmalar kabi sanoat-navbatdagi materiallarni taqdim etadi.
Yakuniy fikrlar
Yaponiyaning kosmik tarmoq kontseptsiyasi fikrlashning o'zgarishini anglatadi.
Passiv qochishdan:
>"Qanday qilib biz kosmik chiqindilardan qochishimiz mumkin?"
Faol aralashuv uchun:
>"Yer orbitasini qanday tozalaymiz?"
Hali eksperimental bosqichda boʻlsa-da, tizim fanlararo innovatsiyalar-aerokosmik muhandislik, elektromagnit nazariya va hattoki anʼanaviy baliq ovlash tarmogʻi ishlab chiqarishni-birlashtirgan holda kosmik tadqiqotlarning eng dolzarb muammolaridan birini hal qilishi mumkinligini koʻrsatmoqda.
Orbital trafik o'sishda davom etar ekan, bu kabi echimlar kelajakdagi missiyalar uchun xavfsiz kosmik muhitni saqlash uchun muhim infratuzilmaga aylanishi mumkin.
