Тяговые лучи, как показывают некоторые научно-фантастические фильмы, предназначены для притягивания или перемещения объектов на расстоянии. До недавнего времени эта технология оставалась в сфере фантастики, но учёные попытались её реализовать для очистки орбиты Земли от космического мусора.
За последние годы число спутников, обращающихся вокруг Земли, стремительно растет. В 2019 году их было примерно 2300, а сейчас эта цифра увеличилась почти в пять раз. Основной причиной такого развития служит бурное развитие коммерческой космической отрасли. Тем не менее это развитие вызывает всевозрастающую обеспокоенность по поводу космического мусора. Данный орбитальный мусор представляет собой ряд опасностей, среди которых риск столкновений с другими космическими аппаратами или падение на Землю.
Исследователи из Колорадского университета в Боулдере запустили проект по решению проблемы космического мусора на геостационарной орбите – более чем 550 фрагментов мусора. Проект называется «электростатический тягач» и направлен на создание судна, способного сблизить мусор с орбиты с помощью электростатического притяжения. Это похоже на тягостный луч из фильма «Звёздный путь», но он слабее. Профессор Ханспетер Шауб, руководитель исследования, уточняет это в сообщении для прессы.
Космическое кладбище
Электрический тягач функционирует благодаря системе из обслуживающего космического аппарата и электронного орудия. Цель – переместить космические отходы в заданную зону, удаленную от Земли и являющуюся «космическим кладбищем», где его можно хранить неограниченно долго без проблем.
Электронная пушка системы направляет пучок электронов к обломкам. Электроны заряжают обломки отрицательно, а служебный корабль — положительно. Разница зарядов вызывает электростатическое притяжение между объектами, достаточно сильное для привлечения обломков к кораблю.
Электростатическое притяжение настроено так, чтобы два аппарата находились друг от друга на расстоянии 20-30 метров, предотвращая столкновение. По теории такую операцию можно выполнить и на расстояние более 300 км.
Ограничения проекта
Электростатический тягач, несмотря на свой потенциал, сталкивается с проблемами. Удаление одного обломка может занять до трех месяцев. Такая скорость работы может быть недостаточной в условиях роста количества спутников на орбите Земли. Только компания SpaceX ежегодно запускает около тысячи спутников. При таких темпах понадобится больше, чем один обслуживающий космический аппарат.
Финансирование – главный фактор, мешающий реализации проекта. Создание прототипа обойдется миллионами долларов, а масштабная система потребует еще больше средств. Запуск космического корабля также будет недешевым мероприятием. В случае преодоления финансовых трудностей проект может быть реализован примерно через десять лет. Начальные испытания будут проводиться на двух спутниках.
Даже при отсутствии препятствий электростатический тягач не способен очистить всю геостационарную орбиту полностью, прежде всего из-за своей скорости, которая делает неприменимым инструмент для удаления мелких фрагментов космического мусора.