Plasmalösning banar väg för att städa upp i rymden på "soptippen"

Giải pháp plasma mở đường dọn sạch bãi rác vũ trụ - 1 — När ISS måste undvika rymdskrot två gånger på mindre än en vecka är det dags att vara medveten om vad man ska göra med detta skräp (illustration: NASA).

Mänsklig rymdutforskning, trots sina många stora framgångar, skapar ett allvarligt problem: rymdskrot.

Situationen blir särskilt alarmerande år 2024, när Europeiska rymdorganisationen (ESA) rapporterar att det finns cirka 40 000 stora skräpbitar och hundratusentals små bitar som svävar i omloppsbana runt jorden.

Varje skräpbit, stor som liten, utgör en hög kollisionsrisk. Ett typiskt exempel är incidenten 2021 där en kinesisk militärsatellit exploderade efter att ha kolliderat med okontrollerat bråte.

Detta skräp utgör inte bara ett hot mot rymdfarkoster och astronauter, det utgör också en risk för de viktiga satelliter som stöder viktiga aktiviteter på jorden. Det som är oroande är att vi för närvarande inte har någon konkret plan för att hantera denna röra.

Alarmerande situation och utmaningar

Vanligtvis kretsar rymdskrot runt jorden i åratal innan det återinträder i atmosfären och brinner upp. Tiden det tar för det att falla beror på dess höjd över havet; objekt mer än 1 000 km över tröskeln för återinträde kan fortsätta att kretsa runt planeten i århundraden.

Spridningen av skräp har tvingat flygningar i låg omloppsbana mot jorden att överväga möjligheten till kollisioner, och den internationella rymdstationen (ISS) måste regelbundet utföra manövrar för att undvika skräp.

Att avlägsna skräp från rymden utan att låta det falla ur omloppsbana på ett naturligt sätt kräver ofta direkt kontakt, vilket ökar risken för kollisioner och skador på dyr utrustning, och till och med äventyrar människor om direkt ingripande är inblandat.

Banbrytande lösning från plasmateknik

Professor Kazunori Takahashi från forskarutbildningen i teknik vid Tohoku-universitetet i Japan har föreslagit en lovande lösning: att använda plasmadrivningssystem. Han tror att plasmadrivning skulle kunna vara svaret på problemet med rymdskrot.

Systemet använder en satellit utrustad med en plasmamotor. Satelliten sprutar plasma mot förbipasserande skräp. Kraften som genereras av plasmat saktar ner skräpet, knuffar det ut ur omloppsbana snabbare och förkortar insamlingsprocessen från år eller århundraden till bara minuter.

En stor utmaning med plasmaframdrivning är att strålen kan knuffa bort satelliten, vilket minskar effektiviteten. För att övervinna detta utvecklade professor Takahashi en "dubbelriktad plasma"-motor som är utformad för att spruta plasma i två riktningar, vilket förskjuter dragkraften och bibehåller satellitens position.

Tester i vakuummiljö som simulerar rymdförhållanden har bevisat effektiviteten hos denna design och kan till och med påskynda processen att lämna omloppsbana.

Även om enheten ännu inte är redo för praktisk driftsättning, markerar prestationen ett viktigt steg framåt i "utvecklingen av ett framdrivningssystem som säkert och effektivt kan avlägsna rymdskrot".

Denna kontaktlösa lösning lovar att inleda en ny era inom skyddet av rymdmiljön och säkerställa att framtida rymdutforskning och -exploatering är säkra och hållbara.

Kommentar (0)