Научная ярмарка Gizmodo: Космический корабль, который охотится за космическим мусором
Astroscale — победитель научной ярмарки Gizmodo 2025 года за разработку спутника, предназначенного для сближения с космическим мусором с целью его захвата и направления к огненной могиле в атмосфере Земли.
ВопросСможет ли космическая отрасль разработать новые технологии, которые помогут решить растущую проблему космического мусора и создать более устойчивую орбитальную среду?
Результаты18 февраля 2024 года компания Astroscale запустила миссию ADRAS-J (Active Debris Removal by Astroscale-Japan) на борту ракеты Electron компании Rocket Lab. Целью миссии была демонстрация способности приближаться к вышедшему из строя космическому аппарату, наблюдать за ним и определять его характеристики.
Целью миссии стала верхняя ступень японской ракеты H-2A. Этот кусок космического мусора находится на орбите уже почти 15 лет, его длина составляет около 11 метров, а вес — 3 тонны. «В начале программы у нас был целый список кандидатов», — рассказал Хисаши Иноуэ, главный инженер Astroscale Japan, изданию Gizmodo. «Мы выбрали цель, которая находилась не так далеко, а также располагали данными наземных наблюдений и информацией о цели и её поведении».
Примерно через три месяца после запуска миссия ADRAS-J пролетела почти в 15 метрах от неработающей ступени ракеты. Благодаря беспрецедентно близкому сближению, Astroscale стала первой компанией, приблизившейся к крупному фрагменту космического мусора. Иноуэ объяснил, что это был непростой подвиг, поскольку обломки движутся в космосе со скоростью 7 километров в секунду, что превышает скорость пули.
В отличие от других миссий по сближению, компания не смогла связаться с вышедшей из строя частью ракеты. «Это мусор, он не сообщает нам, где он находится и как движется», — сказал он. «Так что это сложнее, чем просто поговорить с готовым к сотрудничеству клиентом».
Поскольку цель не была оснащена системой GPS, космическому аппарату ADRAS-J пришлось полагаться на ограниченные данные наземных наблюдений для обнаружения и сближения с отработавшей второй ступенью. Несмотря на трудности, спутник успешно приблизился к цели и совершил облёт, чтобы получить изображения и данные о верхней ступени.
ADRAS-J стал демонстрационной миссией, подготовив почву для последующей, которая попытается удалить мусор в реальных условиях. Во второй миссии Astroscale спутник попытается сравняться со скоростью падения сбившейся с курса ракеты, выровняться и состыковаться с ней. После стыковки спутник захватит ракету роботизированным манипулятором и снизит её орбиту, используя двигатели, прежде чем отпустить её на траекторию, ведущую к атмосфере Земли. Выведенный из эксплуатации аппарат сгорит в атмосфере Земли, завершив своё пребывание на орбите.
Почему они это сделали?Согласно недавнему докладу Европейского космического агентства, в настоящее время на околоземной орбите летают миллионы фрагментов космического мусора, и примерно 1,2 миллиона из них имеют размер более 1 сантиметра. Этого достаточно, чтобы нанести катастрофический ущерб другим космическим аппаратам при столкновении с ними.
«Если взять наземную автомобильную промышленность, то после того, как автомобиль побывал в употреблении, оказывается множество различных услуг. Он используется повторно, восстанавливается или перерабатывается, а затем отправляется на вторичное использование», — сказал Иноуэ. «Но в космосе вы используете [космический корабль] один раз, а затем выбрасываете его, что не способствует устойчивому развитию».
Нобу Окада основал компанию Astroscale в 2013 году, специализируясь на удалении орбитального мусора и обслуживании спутников на орбите. Токийская компания стремится сократить растущее количество космического мусора не только путём физического удаления вышедших из строя космических аппаратов, но и за счёт продления срока службы спутников в космосе.
«Объединяя всё это, я не думаю, что мы, как сама Astroscale, сможем изменить мировую устойчивость, но мы надеемся, что это даст толчок некоторым сервисным миссиям, и клиенты поддержат такой подход», — сказал Иноуэ. «Надеюсь, в будущем это будет связано с устойчивым использованием космоса».
Почему они победителиВ то время, когда космические стартапы сосредоточены на запуске большего количества спутников, космических аппаратов и ракет на орбиту, чтобы получить прибыль от коммерческого использования космоса, Astroscale является одной из немногих компаний, продвигающих устойчивую практику, которая позволит другим сосуществовать в орбитальной среде.
Компания стремится не только удалять орбитальный мусор, но и предоставлять услуги по осмотру, перемещению, дозаправке и продлению срока службы спутников. Astroscale является пионером в области устойчивого использования околоземной орбиты, надеясь, что другие компании последуют её примеру, а правительства по всему миру установят требования к использованию космического пространства.
Что дальше?Запуск будущего спутника Astroscale запланирован на 2027 год. Он будет использовать все данные и опыт, полученные в ходе миссии ADRAS-J, в последующей миссии.
ADRAS-J2 предназначен для активного увода с орбиты вышедшей из строя японской ракеты с помощью собственной роботизированной руки Astroscale, которая захватит её и снизит её орбиту. «Сейчас мы находимся на этапе проектирования», — сказал Иноуэ. «В конечном итоге мы начнём собирать дополнительное оборудование в лаборатории и проводить испытания, а затем в следующем году начнём сборку космического аппарата».
КомандаВ состав команды Astroscale входят: основатель и генеральный директор Нобу Окада; главный операционный директор Крис Блэкерби; главный технический директор Майк Линдси; финансовый директор Нобухиро Мацуяма; инженер по полетам и системам Мелисса Пейн; инженер по программному обеспечению полетов Ариэль Коэн и главный инженер Джин Фуджи.
Нажмите здесь , чтобы увидеть всех победителей научной ярмарки Gizmodo 2025 года.
gizmodo
