Rozwiązanie plazmowe otwiera drogę do oczyszczenia kosmicznego „śmietnika”

(Dan Tri) - Ilość śmieci satelitarnych wokół Ziemi zwiększa się, co stwarza większe ryzyko zagrożenia bezpieczeństwa astronautów, statków kosmicznych, a nawet może mieć wpływ na działalność na Ziemi.

Skoro ISS musi dwa razy w ciągu niecałego tygodnia unikać kosmicznych śmieci, to najwyższy czas zastanowić się, co z nimi zrobić (ilustracja: NASA).

Eksploracja kosmosu przez człowieka, mimo wielu wspaniałych osiągnięć, stwarza poważny problem: śmieci kosmiczne.

Sytuacja staje się szczególnie alarmująca w roku 2024, gdy Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) informuje, że na orbicie okołoziemskiej krąży około 40 000 dużych odłamków i setki tysięcy małych elementów.

Każdy odłamek, duży czy mały, stwarza wysokie ryzyko kolizji. Typowym przykładem jest incydent z 2021 roku, kiedy chiński satelita wojskowy eksplodował po zderzeniu z niekontrolowanymi odłamkami.

Te śmieci stanowią zagrożenie nie tylko dla statków kosmicznych i astronautów, ale także dla kluczowych satelitów, które wspierają ważne działania na Ziemi. Niepokojące jest to, że obecnie nie mamy konkretnego planu radzenia sobie z tym bałaganem.

Alarmująca sytuacja i wyzwania

Zazwyczaj kosmiczne śmieci krążą wokół Ziemi przez lata, zanim ponownie wejdą w atmosferę i spłoną. Czas ich upadku zależy od wysokości; obiekty znajdujące się ponad 1000 km nad progiem wejścia w atmosferę mogą krążyć wokół planety przez stulecia.

Rosnąca liczba śmieci zmusiła do brania pod uwagę możliwości kolizji podczas lotów na niskiej orbicie okołoziemskiej, a Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) musi regularnie wykonywać manewry mające na celu unikanie śmieci.

Usuwanie śmieci z przestrzeni kosmicznej bez umożliwienia im naturalnego wypadnięcia z orbity często wymaga bezpośredniego kontaktu, co zwiększa ryzyko kolizji i uszkodzenia drogiego sprzętu, a nawet naraża na niebezpieczeństwo ludzi, jeśli konieczna jest bezpośrednia interwencja.

Przełomowe rozwiązanie z zakresu technologii plazmowej

Profesor Kazunori Takahashi z Graduate School of Engineering Uniwersytetu Tohoku w Japonii zaproponował obiecujące rozwiązanie: wykorzystanie napędów plazmowych. Uważa, że ​​napęd plazmowy może być odpowiedzią na problem śmieci kosmicznych.

System opiera się na satelicie wyposażonym w silnik plazmowy. Satelita będzie rozpylał plazmę w kierunku przelatujących odłamków. Siła generowana przez plazmę spowolni odłamki, szybciej wypychając je z orbity, skracając proces ich gromadzenia z lat lub stuleci do zaledwie minut.

Głównym wyzwaniem związanym z napędem plazmowym jest to, że odrzutowiec może odepchnąć satelitę, co zmniejsza jego wydajność. Aby temu zaradzić, profesor Takahashi opracował dwukierunkowy silnik plazmowy, zaprojektowany do rozpylania plazmy w dwóch kierunkach, kompensując ciąg i utrzymując pozycję satelity.

Testy przeprowadzone w środowisku próżniowym symulującym warunki kosmiczne dowiodły skuteczności tej konstrukcji, a nawet mogą przyspieszyć proces opuszczania orbity.

Choć urządzenie nie jest jeszcze gotowe do praktycznego zastosowania, osiągnięcie to stanowi ważny krok naprzód w „rozwoju układu napędowego zdolnego do bezpiecznego i wydajnego usuwania śmieci kosmicznych”.

To bezkontaktowe rozwiązanie obiecuje zapoczątkować nową erę w ochronie środowiska kosmicznego, gwarantując, że przyszłe działania związane z eksploracją i eksploatacją kosmosu będą bezpieczne i zrównoważone.

Source: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/giai-phap-plasma-mo-duong-don-sach-bai-rac-vu-tru-20251021012829366.htm