Δύο απογοητευμένοι δορυφόροι σχεδόν συγκρούστηκαν στις 29 Ιανουαρίου και η στενή τους κλήση (τα αντικείμενα έχαναν ο ένας τον άλλον κατά εκτιμώμενο ύψος 154 πόδια ή 47 μέτρα) ανανεωμένη προσοχή για ένα αυξανόμενο πρόβλημα πολύ πάνω από τη Γη: ένα σύννεφο χώρου σκουπίδια.
Εκατομμύρια αντικείμενα αποτελούν αυτό το τροχαίο μνημείο, όπου τα θραύσματα hurtling μπορούν να φτάσουν ταχύτητες περίπου 19.000 χλμ / ώρα, περίπου επτά φορές πιο γρήγορα από την ταχύτητα μιας σφαίρας, σύμφωνα με τη NASA. Περίπου 500.000 τεμάχια θραυσμάτων είναι τουλάχιστον μαρμάρινου μεγέθους και περίπου 20.000 αντικείμενα έχουν το μέγεθος ενός softball ή μεγαλύτερου, η NASA ανέφερε το 2013.
Η προσθήκη στο σωρό είναι ο πολλαπλασιασμός μικροσκοπικών δορυφόρων που ονομάζονται κύβοι. Αυτοί οι κύβοι μήκους 4 ιντσών (10 εκατοστά) ζυγίζουν μόλις 3 λίβρες. (1,4 κιλά) και το κόστος εκτόξευσης αρχίζει στα 40.000 δολάρια. οι ιδιωτικές εταιρείες τις αναθέτουν από τις χιλιάδες να συλλέξουν δεδομένα και να παρέχουν υπηρεσίες διαδικτύου και ραδιοφώνου, σύμφωνα με το Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos.
Με αυτή τη συσσώρευση της διαστημικής συμφόρησης, οι μηχανικοί της αεροδιαστημικής αγωνίζονται για την ανάπτυξη τεχνολογιών και συστημάτων που μπορούν να αποτρέψουν τις συντριβές προκειμένου να προστατευθούν οι δορυφόροι εργασίας, οι μελλοντικές διαστημικές αποστολές και οι άνθρωποι και η περιουσία στο έδαφος.
Περίπου 5.000 δορυφόροι μεταφέρουν ωφέλιμα φορτία σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας, αλλά μόνο περίπου 2.000 είναι ενεργοί και επικοινωνούν με τη Γη, δήλωσε ο David Palmer, ένας χώρος Los Alamos και τηλεπιστημονικός επιστήμονας.
"Σήμερα, όταν ξεκινήσει κάτι - και ένα λανσάρισμα μπορεί να απελευθερώσει 100 ή περισσότερους δορυφόρους - οι χειριστές και οι άνθρωποι της επιτήρησης του χώρου πρέπει να παρακολουθούν κάθε κομμάτι του διαστημικού υλικού που απελευθερώνεται από τον πυραύλο και να καθορίζουν ξεχωριστά ποιο κομμάτι είναι αυτό" Ζωντανή επιστήμη
Ο Palmer είναι ο κύριος ερευνητής για ένα σχέδιο ανάπτυξης ενός τύπου ηλεκτρονικής πινακίδας για δορυφόρους. Αυτό θα επιτρέψει στους orbiters να μεταδίδουν τους ιδιοκτήτες τους και τις θέσεις τους για όσο χρονικό διάστημα βρίσκονται στο διάστημα, ακόμα και μετά τη διακοπή λειτουργίας του δορυφόρου.
Αυτόματη τροφοδοσία και παλμική λειτουργία με λέιζερ
Η λεγόμενη πινακίδα κυκλοφορίας είναι περίπου το μέγεθος ενός κεραμιδιού Scrabble, αρκετά μικρό για να μεταφερθεί από ακόμη και μικροσκοπικά κύβους. Ονομάζεται το οπτικό αναγνωριστικό εξαιρετικά χαμηλού πόρου ή το ELROI, παράγει έναν μοναδικό κωδικό αναγνώρισης - έναν αριθμό άδειας δορυφόρου - με ένα λέιζερ που αναβοσβήνει 1.000 φορές ανά δευτερόλεπτο. Τα μοτίβα που δημιουργούνται από τις αναλαμπές μεταφράζονται σε σειριακούς κώδικες που μπορούν να διαβαστούν με τηλεσκόπια στο έδαφος, προσδιορίζοντας τον ιδιοκτήτη του δορυφόρου και τις συντεταγμένες του.
Επειδή το ELROI τροφοδοτείται από τη δική του ηλιακή κυψέλη, μπορεί να «μιλάει» στη Γη μετά το πέρας της ζωής του δορυφόρου. Και επειδή το ELROI είναι μικρό και ελαφρύ και δεν απαιτεί εξωτερική τροφοδοσία, μπορεί εύκολα να συνδεθεί με κομμάτια διαστημικού υλικού που δεν διαθέτουν ραδιοπομπούς, όπως οι ρουκέτες που εκτοξεύουν τους δορυφόρους στο διάστημα και τελειώνουν ως ελευθέρως πλωτά σκουπίδια.
Με την παροχή δεδομένων παρακολούθησης για μεμονωμένα αντικείμενα στο συνεχώς αυξανόμενο νέφος των συντριμμιών, το ELROI θα μπορούσε να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στην αντιμετώπιση των συγκρούσεων. Μπορεί ακόμη και να παρακολουθεί τις ραδιοφωνικές μεταδόσεις σε δορυφόρους εργασίας και τους χειριστές συναγερμού όταν διακόπτεται η επικοινωνία, είπε ο Palmer.
"Πέρα από τη λειτουργία ταυτοποίησης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως διαγνωστική λειτουργία χαμηλού εύρους ζώνης, οπότε και θα μειωθεί η ποσότητα των σπασμένων δορυφόρων στο διάστημα", πρόσθεσε. "Η τεχνολογία της πινακίδας κυκλοφορίας είναι μόνο μέρος της λύσης - αλλά είναι ένα σημαντικό κομμάτι."
Επιστήμη πυραύλων
Όταν οι ρουκέτες εκτοξεύουν δορυφόρους σε τροχιά, τυπικά εξαντλούν όλα τα καύσιμα τους ταυτόχρονα. Ωστόσο, η πλήρωση πυραύλων με ένα είδος καυσίμου που μπορεί να επαναληφθεί επανειλημμένα θα μπορούσε να δώσει στους χειριστές εδάφους μια άλλη επιλογή για τη διατήρηση των δορυφόρων ασφαλείς από τα συντρίμμια στο διάστημα, δήλωσε ο ερευνητής του Los Alamos Nick Dallmann στην Live Science.
"Αυτό που εργαζόμαστε εδώ στο Los Alamos είναι να κάνουμε ένα στερεό πύραυλο όπου μπορείτε να το ξεκινήσετε, να τον σταματήσετε και μετά να τον ξεκινήσετε πάλι", δήλωσε ο Dallmann, ηγέτης του έργου για την ανάπτυξη αυτής της νέας μεθόδου. Η ικανότητά του να αναζωογονήσει το καύσιμο ενός πυραύλου ακόμα και μετά την επίτευξη μιας τροχιάς από ένα δορυφόρο θα μπορούσε να επιτρέψει στο διαστημικό υλικό να μετατοπίσει την πορεία προκειμένου να αποφευχθεί πιθανή σύγκρουση, εξήγησε.
"Έχουμε ωριμάσει την έννοια στην οποία ο πυραύλος μας είναι ένα ωφέλιμο φορτίο ενσωματωμένο σε ένα δορυφόρο", δήλωσε ο Dallmann. "Πιθανώς, πολλά χρόνια μετά το διαχωρισμό του δορυφόρου από το ανώτερο στάδιο του οχήματος εκτόξευσης, το ωφέλιμο φορτίο μας μπορεί να καλείται να εκτελέσει έναν ελιγμό αποφυγής περιστροφής έκτακτης ανάγκης."
Από τη δεκαετία του 1960, οι επιστήμονες έχουν καταλάβει ότι η γρήγορη αποσυμπίεση του θαλάμου καύσης σε πυραύλους στερεών καυσίμων θα μπορούσε να σβήσει το κάψιμο μετά την ανάφλεξη. Για τον Dallmann και τους συναδέλφους του, η πρόκληση ήταν να δημιουργηθεί ένα επαναχρησιμοποιούμενο σύστημα ανάφλεξης σε συνδυασμό με ένα μηχανισμό για την ταχεία αποσυμπίεση του θαλάμου καυσίμου.
Μια άλλη πρόκληση ήταν να ξαναγεμίσουν το καύσιμο, καθώς οι αναφλεκτήρες συνήθως καταστρέφονται από το πρώτο έγκαυμα. Για να το λύσουν αυτό, οι επιστήμονες αποφάσισαν να μην χρησιμοποιήσουν το συμβατικό πυροτεχνικό πυροκροτητή. Αντ 'αυτού, πειραματίστηκαν με το διαχωρισμό του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο μέσα στο θάλαμο καύσης και κατόπιν τους πυροδότησαν χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρόδιο για να δημιουργήσουν μια σπίθα. Στη συνέχεια, οι ερευνητές διέσχισαν το έγκαυμα μέσω της αποσυμπίεσης.
"Ήμασταν σε θέση να αναπτύξουμε αυτό μέχρι το σημείο όπου μπορούμε να εκτελέσουμε πολλαπλά εγκαύματα διαδοχικά σε ένα μικρό πυραύλο", δήλωσε ο Dallmann. Τα επόμενα βήματα θα περιλαμβάνουν δοκιμές σε τροχιά, "όπου θα πραγματοποιούσαμε πολλαπλά εγκαύματα επί του σκάφους", ανέφερε ο Dallmann.
