211service.com
Kā pasaulē lielākais lielgabals palīdzēja atrisināt ilgstošu kosmosa noslēpumu
Lieli metāla fragmenti var iznīcināt citus orbītā esošus satelītus vai kosmosa kuģus, radot bažas par bēguļojošu ķēdes reakciju, ko sauc par Keslera sindromu. Agnese Lopesa
Kādā tveicīgā augusta dienā bezlogu tirdzniecības centra birojā Floridas ziemeļu centrālajā daļā Rafaels Karaskilja un vēl ducis studentu valkāja ķirurģiskos cimdus, ar pinceti slaucoties cauri putekļu kaudzēm. Viņi medīja sīkas oglekļa šķiedras skaidiņas, kas bija tikai milimetrus garas un bija gandrīz neredzamas ar neapbruņotu aci. Pie laboratorijas sola nebija ventilatoru, šķaudīšanas vai pēkšņu kustību.
Kad viņi to atrada, viņi reģistrēja tā izskatu datu bāzē, ievietoja to maisos, atzīmēja un ievietoja starp desmitiem tūkstošu citu, rūpīgi sakārtotu plastmasas tvertņu rindās.
Logi un durvis ir aizsegti, lai izslēgtu dabisko gaismu, saglabājot fragmentu fotografēšanas konsekvenci | Tirdzniecības centrs Geinsvilā, Floridā, kurā atrodas DebriSat raksturojums
Gadiem ilgi strādnieki, kuri meklēja šādus fragmentus, maigi nosēdināja katru uz mikrosvara, kas bija izolēts no garāmbraucošo kravas automašīnu dārdoņa pie biezas granīta darba virsmas. Vidējais svars bija aptuveni 0,5 mikrogrami — apmēram simtā daļa no cilvēka skropstu svara. Šie fragmenti ir tik nenozīmīgi, ka pat nelielas temperatūras izmaiņas var izkropļot rezultātus, tāpēc strādnieki pēc ieiešanas telpā iemācījās pagaidīt dažas minūtes, pirms varētu turpināt savu uzdevumu, lai nodrošinātu gaisa kondicionētā klimata iespēju stabilizēties. Ir operatori, kuri aiztur elpu ar mikrobalansu, lai neradītu sliktu rādījumu, saka Carrasquilla. Galu galā viņi pārgāja no šo mazāko fragmentu svēršanas, jo bija pietiekami daudz to kataloģizējuši, lai saprastu to nozīmi. Tagad viņi rūpīgi saskaita tos visus, bet nosver tikai lielākos.
Carrasquilla vada fragmentu raksturojumu Floridas Universitātē, kas ir daļa no NASA vadītā eksperimenta DebriSat, kas sākās 2011. gadā . DebriSat tika izveidots, lai atbildētu uz jautājumu: kas notiek, kad orbītas atlūzu gabals ietriecas satelītā ar tūkstošiem jūdžu stundā? Ja šāda sadursme notiek orbītā, nav iespējams izsekot no tā izrietošajam haosam. Vienīgais veids, kā droši atbildēt uz šo jautājumu, ir radīt katastrofālu ietekmi laboratorijā šeit uz Zemes, kur apstākļus var rūpīgi kontrolēt un rezultātus rūpīgi kataloģizēt.
Orbitālajiem atkritumiem ir dažādas formas un izmēri, sākot no fragmentiem, kas līdzīgi tiem, kurus analizēja Karaskilas grupa, līdz pilna izmēra raķešu pastiprinātājiem, kas palikuši kosmosā. Orbītā pat miniatūras fragmenti spēj sabojāt satelītus vai iekļūt kosmosa tērpos. Kinētiskā enerģija palielinās līdz ar objekta ātruma kvadrātu, un triecieni orbītā parasti notiek ar ātrumu, kas pārsniedz 20 000 jūdzes stundā, tāpēc pat sīkas oglekļa šķiedras adatas var izraisīt bojājumus. Vislielāko misijas beigu risku ekspluatācijas kosmosa kuģiem rada mazi, milimetru izmēra orbitālie atkritumi, nevis lieli resni objekti, saka Džers Čijs Dž. Liu (Jer Chyi JC Liou), NASA galvenais zinātnieks orbitālo gružu jomā Džonsona kosmosa centrā Teksasā.
Kad katrs fragments ir nosvērts, izmērīts, aprakstīts un nofotografēts, tas tiek iesaiņots maisos un ievietots Agnese Lopesa.
Bet Liou datoru modeļiem bija aklā zona, kad runa bija par gruvešiem. Simulācijas neatbilda pierādījumiem, ko no orbītas atgrieza kosmosa kuģa, vai tam, ko NASA redzēja īstās sadursmēs.
2007. gada janvārī Ķīna ar nolūku iznīcināja vienu no saviem laikapstākļu satelītiem Fengyun, izmantojot pretsatelītu raķeti. Pēc tam 2009. gada februārī novecojis Krievijas Kosmos militārais satelīts nejauši sadūrās ar Iridium sakaru satelītu augstu virs Sibīrijas. Abi notikumi radīja milzīgus fragmentu mākoņus, kas piespieda satelītus un Starptautisko kosmosa staciju veikt sadursmju novēršanas manevrus.
Fragmenti no Kosmos saskanēja ar mūsu prognozēm, bet Iridium un ķīniešu [šķiršanās izskatījās] ievērojami atšķīrās no mūsu modeļiem, saka Liou. Fragmentu skaits bija daudz lielāks, nekā mēs prognozējām.
Daži no satelītu atlūzu fragmentiem, ko ieguva Floridas Universitātes komanda Agnesa Lopesa
Ja NASA programmatūra nenovērtēja orbītas pārrāvuma un sadursmju sekas, tas varētu radīt reālas briesmas aģentūras kosmosa kuģim un visiem tajā esošajiem astronautiem.
NASA izveidoja programmu DebriSat, lai atrisinātu šo neatbilstību, un lūdza Normanu Ficu-Koju, Floridas Universitātes Kosmosa sistēmu pētniecības grupas vadītāju, izstrādāt satelīta maketu, ko sauc arī par DebriSat. 2014. gada 15. aprīlī viņš to izšāva ar pasaulē lielāko ieroci. Diapazons G, kā sauc ieroci, ir aprakts tunelī zem meža Arnolda gaisa spēku bāzē Tenesī. Tas tika uzcelts 1963. gadā, un ieroču pārbaudēs ir izšauts tūkstošiem reižu. Tā muca tika pagarināta līdz 192 pēdām (58,5 metriem) 2004. gadā.
Muca atgādina nekaitīgu cauruli: tā izskatās mazāk iespaidīga nekā tā ir. Pistolei ir divi posmi. Pirmajā posmā tiek izmantoti vairāki simti mārciņu parastā šaujampulvera. Pēc elektroniskas aizdedzināšanas šaujampulveris eksplodē un paātrina virzuli lejup caurules iekšpusē. Virzuļa priekšpuse veido blīvējumu ar caurules sienām: kad tas paātrinās līdz gandrīz 2000 mph, tas saspiež ūdeņraža gāzi tā priekšā.
Galu galā ļoti saspiestā gāze pārrauj fiksējošo disku (pēc konstrukcijas). Tas atbrīvo gāzes aizturēto enerģiju, lai šautu lādiņu mērķī ar ātrumu vairāk nekā 15 000 jūdžu stundā. Šāviņš DebriSat testā bija īpaši izstrādāts dobs alumīnija cilindrs, kas pārklāts ar neilonu, apmēram sodas kannas lielumā. Kad tas ietriecās satelītā, sadursme radīja ātri ziedošu uguns sfēru, kas sīku fragmentu mākoni iemeta apkārtējos putuplasta blokos, kur tie tika maigi notverti. Fits-Kojs atceras, ka juta attālo vadības telpu, kurā viņš trieciena brīdī bija satricināts.
Pēc tam putuplasta bloki tika rūpīgi iesaiņoti un nosūtīti uz sloksnes tirdzniecības centru Geinsvilā, kur Fitz-Coy komanda bija izveidojusi veikalu. Viņu uzdevums bija izvilkt no blokiem katru satelīta fragmentu, kas lielāks par diviem milimetriem. Paredzams, ka Fitz-Coy gada laikā savāks un analizēs aptuveni 85 000 metāla, plastmasas un stikla gabalu un ziņos par to.
Piecus gadus un 195 000 ekstrakcijas vēlāk joprojām ir jāsavāc aptuveni 100 000 fragmentu. Daži fragmenti ir mazi, bet citi ir lieli, taču milzīgais skaits liecina, ka katra sadursme, sprādziens un sabrukums orbītā rada daudz vairāk gružu, nekā kāds iepriekš bija sapratis.
Pirms DebriSat NASA domāja, ka ap Zemi riņķo vairāk nekā 100 miljoni milimetru mēroga atlūzu objektu, kas praktiski nav nosakāmi, taču jebkurš no tiem var sagraut satelītu vai pārdurt kosmosa tērpu. DebriSat rezultāti kopā ar citiem NASA pētījumiem liecina, ka šis aprēķins krasi nesaskaita mazākos fragmentus kosmosā un to radīto risku.
Cilvēcei gatavojoties, lai turpmākajos gados palaistu vēl tūkstošiem satelītu un desmitiem jaunu apkalpes locekļu misiju, mums jāsastopas ar faktu, ka mikrogruži, ko mēs tur neredzam, neapšaubāmi ir vēl bīstamāki par kosmosa atkritumiem.
1978. gadā NASA zinātnieki Donalds Keslers un Bērtons Kur-Palais publicēja brīdinājumu, ka satelītu sadursmju kaskāde var radīt mākslīgu asteroīdu joslu ap Zemi, kas kavētu turpmāko palaišanu, parādību, ko sāka saukt par Keslera sindromu.
NASA lēš, ka kopš 1961. gada orbītā ir notikuši vairāk nekā 250 nozīmīgi notikumi, kas radījuši gruvešus, galvenokārt no kosmosa kuģu un raķešu korpusu sprādzienbīstamības sabrukšanas. Atlūzas no Iridium-Kosmos sadursmes un Ķīnas pretsatelītu pārbaudes pirms vairāk nekā desmit gadiem joprojām veido apmēram vienu trešdaļu no visiem orbītā kataloģizētajiem objektiem.
Bet kāpēc NASA modeļi Kosmosa fragmentu skaitu noteica pareizi, bet pārējie tik nepareizi?
Viena acīmredzama atšķirība bija tā, ka Krievijas Kosmos bija ievērojami vecāks par citiem kosmosa kuģiem. Liou radās aizdomas, ka satelīti Iridium un Ķīnas Fengyun radījuši negaidīti lielu skaitu fragmentu, jo tajos izmantoti oglekļa šķiedras kompozītmateriāli un daudzslāņu siltumizolācija. Šo vieglo mūsdienu materiālu fragmenti var sadalīties atmosfērā ātrāk nekā metāli (salīdzināma izmēra fragmentiem ir mazāka inerce, un tāpēc tie ir jutīgāki pret atmosfēras pretestību), taču izrādījās, ka to bija daudz, daudz vairāk.
NASA esošais modelis tika balstīts uz 1992. gada testu, kurā 1960. gadu satelīts ar nosaukumu Transit tika uzspridzināts ar to pašu milzīgo lielgabalu Tenesī. Bet Transit bija vecs, tāpat kā Kosmos, ar vairāk metāla un mazāk plastmasas nekā mūsdienu satelīti. Arī 1992. gada ieroča versija bija mazāk jaudīga nekā 2014. gada versija, un iegūto fragmentu analīze tika veikta nejaušā veidā. Lai gan pirms un pēc tam ir veikti citi hiperātruma testi, tranzīta tests bija vienīgā reize, kad uz Zemes tika uzspridzināts lidojumam gatavs satelīts. Mūsdienu labākie orbitālās sadursmes modeļi joprojām lielā mērā balstās uz novecojošiem, nepilnīgiem datiem.
Riski paļauties uz neprecīziem modeļiem kļuva skaidri 2014. gadā, kad Nacionālā okeāna un atmosfēras pārvalde (NOAA) pielika pēdējos pieskārienus savam jaunākajam laikapstākļu satelītam. Apvienotā polāro satelītu sistēma jeb JPSS-1 ir viens no pirmajiem satelītiem 19 miljardu dolāru 40 gadu laikā, lai savāktu daudz datu par mākoņiem, virsmas temperatūru, atmosfēras gāzēm un ugunsgrēkiem, lai uzlabotu prognožu savlaicīgumu un precizitāti. pirms smagiem laikapstākļiem. Tas arī izsekotu vulkānu izvirdumiem, atklātu mežu ugunsgrēkus un pamanītu agrīnās sausuma pazīmes.
NOAA, protams, vēlējās nodrošināt, lai JPSS-1, kura izmaksas ir aptuveni 2 miljardi USD, izdzīvotu visu septiņu gadu mūžu. Kā parasti lieliem, dārgiem satelītiem, to veidotāji veica riska novērtējumu, izmantojot datoru modeļus no trim atsevišķām aģentūrām — NASA, Eiropas Kosmosa aģentūras un neatkarīgas pētniecības organizācijas. Visi vairāk vai mazāk vienojās par draudiem, ko rada mikrometeorīdi un orbītas atkritumi, kas lielāki par trim milimetriem.
Bet tad Liou komanda izlaida jaunu NASA inženiertehniskā modeļa versiju orbitālajām atkritumiem. NOAA zinātnieki vēlreiz veica skaitļus, sagaidot tikai nelielas izmaiņas, un saņēma nepatīkamu pārsteigumu. Jaunākā programmatūra bija daudz pesimistiskāka nekā iepriekšējie modeļi, paredzot, ka JPSS-1 varētu piedzīvot līdz pat 160 reizēm lielākus bojājumus no milimetra vai mazākiem fragmentiem. Ja iepriekšējā versijā JPSS-1 degvielas tvertnei bija 1% iespēja ciest no misijas beigu trieciena, tagad bija nepieņemami 26% katastrofas risks.
Risks bija pieaudzis, jo jaunajā programmatūra tagad iekļāva datus no vienīgā NASA instrumenta, kas faktiski, ja arī netīšām, bija ņēmis mikrometeoroīdu un orbitālo gruvešu paraugus zemā Zemes orbītā. Kosmosa kuģis gandrīz 30 gadus darbojās ar orbītas gružiem, savācot visa veida šķembas, izciļņus un mazus caurumus no pārmērīga ātruma triecieniem. No 1992. gada līdz atspole aiziešanai pensijā 2011. gadā tā logi un radiatori tika detalizēti pārbaudīti, vai nav bojājumu no orbītas atkritumiem. Lielais pārsteigums bija tas, ka pētnieki atrada vairāk nekā 2600 trieciena krāteru tikai uz šīm virsmām, kas atbilst vairāk nekā 10 reizēm vairāk milimetru mēroga fragmentu, nekā gaidīts.
In situ trieciena dati no atspolēm joprojām ir vislabākie, kādi ir NASA. (ASV gaisa spēku bezapkalpes kosmosa lidmašīna X37B, visticamāk, savāca līdzīgus datus savu slepeno daudzgadu misiju laikā, un tie joprojām ir klasificēti.) Taču mazo atlūzu avots bija noslēpums. Zemā Zemes orbītā kaut kas radīja milzīgus daudzumus tā, un neviens nezināja, kas tas ir un kā tas notiek.
NASA DebriSat tests, kas solīja atklāt dažus noslēpumus par sabrukumiem un sadursmēm, pēkšņi šķita vēl svarīgāks. Bet vispirms Fitz-Coy būtu jāizstrādā un jākonstruē tikpat reālistisks satelīts kā JPSS-1, izmantojot niecīgu NOAA budžeta daļu.
Viņš saka, ka mēs būtībā izgājām cauri tam pašam procesam, ko veiktu, veidojot īstu satelītu. Mums bija visa aparatūra, kabeļi, elektronika un optika — viss, izņemot programmatūru.
Dažas no lētākajām sastāvdaļām, piemēram, inerciālo mērvienību un reakcijas riteni, bija ražotāju ziedoti. Dārgākai aparatūrai, piemēram, precīzijas zvaigžņu izsekotājiem, Fitz-Coy komanda aizņēmās paraugu un izveidoja pēc iespējas tuvāku kopiju. Lai faktiski strādātu, nekas nav vajadzīgs; tai vienkārši bija jābūt pareizajiem materiāliem pareizajās vietās.
Fitz-Coy zināja, ka, ņemot vērā NASA ierobežoto budžetu dārgiem gružu testiem, DebriSat varētu būt pēdējais sadalīšanas eksperiments vēl 20 vai 30 gadus. Tāpēc viņš mēģināja paredzēt, kā satelīti tiks būvēti nākotnē. Piemēram, mūsu izvēlētais akumulators bija litija polimērs, nevis tipisks niķeļa-kadmija akumulators, viņš saka. Satelītam būtu arī daudzslāņu izolācija, izvietojami saules paneļi un oglekļa šķiedras strukturālie elementi, kas atrodami gandrīz visos jaunajos satelītos, kas ir lielāki par kubātiem.
NASA atgriezās G diapazonā eksperimenta veikšanai, pārklājot gandrīz katru spridzināšanas kameras kvadrātcentimetru ar krāsu kodētu putuplasta paneļu slāņiem, palielinot blīvumu, lai notvertu arvien enerģiskākus fragmentus. Eksperimenta fotoattēli pirms un pēc liecina, ka hiperskaņas sprādziens bija pārvērtis Arnolda glīto testa kameru par haotisku saplīsušu putuplasta un piekārtu kabeļu putru. Šķiet, ka Fitz-Coy satelīts ir vienkārši pazudis.
Kad Geinsvilā ieradās pirmie putuplasta paneļi, daži lielākoties bija neskarti, bet citi bija sašķelti gabalos. Tie tika izmeklēti ar rentgena stariem, un iegūtie attēli tika skaitļošanas veidā sašūti kopā, tika palaisti caur objektu noteikšanas algoritmu un projicēti atpakaļ uz fizisko paneli. Studenti ievietoja tapas putās visur, kur projekcija liecināja, ka slēpjas fragmenti. Rentgenstari varēja noteikt, kur atrodas fragmenti, bet maz par tiem.
Katram putu panelim, ko pārogļoja DebriSat sprādziens, ir unikāls kods, kas apraksta, no kurienes sprādziena kameras vietā tas nāca. Agnese Lopesa
Tad iznāca pincete. Tas ir tieši tāds pats manuālais uzdevums, ko arheologs veic rakšanas laikā, saka Fics-Kojs. Viņi ieiet iekšā un rūpīgi izrok lietas, lai nesabojātu artefaktu.
Lēnām no nomelnējušā, irdenā materiāla iznira sīkas formas. Lielākā daļa bija nelielas oglekļa šķiedras adatas vai neievērojamas metāla pārslas. Reizēm parādījās kāda atpazīstama shēmas plates skrūve vai fragments. Neatkarīgi no formas, kāds strādnieks uzrakstīja fragmenta putuplasta paneļa koordinātes uz plastmasas maisiņa un uzmanīgi to nolaida.
Nākamais solis bija fragmenta raksturojums. Izmantojot mikroskopu, skolēni to pieskaņoja vienam no 15 zināmajiem materiāliem, sešām formām un 13 krāsām (sastāvdaļas tika anodētas dažādos toņos, lai palīdzētu sašaurināt katra fragmenta izcelsmi).
Pēc tam gabali tika nosvērti un nofotografēti. Kamēr plakani fragmenti ieguva parastu digitālo fotoattēlu, lielāki gabali tika ievietoti 3D attēlveidošanas iekārtā, kas izmanto sešas kompaktkameras, zaļā ekrāna atskaņotāju un īpašu datoru.
Materiāls, forma un blīvums ir svarīga informācija, lai labāk izprastu jebkura kosmosa kuģa iznākumu, ko ietekmē orbitālās atliekas, saka Liou. Iedomājieties, ka jūsu raķetes degvielas tvertnē ar ātrumu 10 kilometri sekundē [vairāk nekā 22 000 jūdžu stundā] ietriecas neliels gružu gabals. Jūs vēlaties uzzināt tā masu un to, vai tas ir nerūsējošais tērauds vai plastmasas gabals.
Visas šīs informācijas apkopošana prasa laiku: apmēram trīs minūtes, lai vizuāli pārbaudītu fragmentu, četras minūtes, lai to nosvērtu, piecas, lai uzņemtu 2D fotoattēlu, un līdz pusstundai, lai uzņemtu, apstrādātu un augšupielādētu katru 3D attēlu. Visbeidzot, katra fragmenta dati ir manuāli jāpārbauda precizitātei, kas vidēji aizņem vēl 15 minūtes. Fitz-Coy uzsver, ka DebriSat ir tikpat liels datu kā inženiertehnisks projekts — projekta serveros pašlaik ir vairāk nekā 40 terabaitu datu.
Katrai putuplasta plāksnei tiks veikta rentgena izmeklēšana, lai noteiktu iekšpusē iekļuvušos fragmentus. DebriSat komanda lēš, ka vēl ir jāsavāc vairāk nekā 100 000 fragmentu. Agnese Lopesa
Vēl nesen Floridas Universitātes studenti novērtēja katru fragmentu, kad tas tika atgūts. Tas galvenokārt ietvēra nelielu oglekļa šķiedras fragmentu mērīšanu, kas veido gandrīz divas trešdaļas no visiem līdz šim apstrādātajiem 67 000 fragmentiem.
Galu galā, kad uzdevuma apjoms bija kļuvis skaidrs, projekta prioritātes mainījās. Sākotnēji NASA bija lūgusi aprakstu par katru fragmentu, kas lielāks par diviem milimetriem. Taču šovasar DebriSat komanda nolēma koncentrēties uz 10 centimetrus vai lielākiem fragmentiem. Mazāki fragmenti tiktu skaitīti, bet ne analizēti. Statistiski mums ir viss nepieciešamais uz oglekļa šķiedras adatām, saka Fitz-Coy.
Tas ļaus viņa komandai ātrāk sasniegt savu mērķi raksturot 90% no mērķa satelīta masas un tādējādi paātrināt jauna satelīta sadalīšanas modeļa izstrādi NASA. Šķiet, ka ir jēga koncentrēties uz tik lieliem metāla gabaliem. Tie ir fragmenti, kas ir lielāki par DebriSat alumīnija lodi — pietiekami lieli, lai apdraudētu kosmosa kuģus, pietiekami lieli, lai izraisītu runas par Keslera sindromu, un pietiekami lieli, lai satelītu operatori varētu atklāt, izsekot un izvairīties. Taču lielais mazāko fragmentu skaits joprojām ir problēma.
ASV Kosmosa novērošanas tīkls, ko pārvalda Pentagons, izmanto radaru, lai izsekotu visam, kas riņķo ap Zemi lielāks par 10 centimetriem, līdz pat ģeostacionāriem attālumiem — desmitajai daļai no ceļa līdz Mēnesim. Tas ir daudz augstāks nekā orbītas, kur atrodas lielākā daļa satelītu. MIT Haystack un Millstone Hill radari Masačūsetsā var noteikt fragmentus, kas lielāki par pieciem milimetriem šajās zemās Zemes orbītās, un NASA Goldstone radars Kalifornijā spēj pamanīt jebko, kas lielāks par trim milimetriem. Haystack un Goldstone tikai sniedz ieskatu tajā, cik daudz mazāku fragmentu tur atrodas, taču tie nevar izsekot savām orbītām. Un atkritumiem, kuru izmērs ir mazāks par trim milimetriem, attālās noteikšanas metodes vienkārši nepastāv.
NASA joprojām precīzi nezina, no kurienes ir radušies visi mikrogruži, kas radīja atspole. 2015. gada inženiertehniskajā drošības ziņojumā aģentūra izslēdza orbītas sadursmes un pārrāvumus kā avotu, lai gan tas bija pirms jaunajiem DebriSat testa datiem. Šajā ziņojumā aģentūra secināja, ka katram kosmosa kuģim, kas atrodas orbītā, ir jābūt pakļautam pastāvīgai erozijai no milimetru mēroga atkritumiem un meteoroīdiem, kas nepārtraukti ietriecas satelītos un atdala vairāk līdzīgi sīku fragmentu. Šķiet, ka Keslera sindroms ir bijis ar mums jau vairākus gadu desmitus — tikai pārāk mazā mērogā, lai to redzētu.
Pateicoties satelītu, piemēram, SpaceX, Amazon un OneWeb, lielizmēra konstelācijām, cilvēce tuvāko gadu laikā palielinās satelītu skaitu zemā Zemes orbītā par 25. Izmantojot jaunus radarus, labu koordināciju un nelielu veiksmi, rītdienas satelīti varētu izvairīties no lielākajiem gružu gabaliem. Bet gružu daudzums, kas ir pārāk mazs, lai izsekotu, tikai pieaugs. Vienīgais jautājums ir, vai tas notiks pēkšņi, kas notiks, ja būs vairāk sadursmju, piemēram, 2007. un 2009. gada avārijas, vai pakāpeniski, jo esošās atlūzas izsitīs gabaliņus no pieaugošā satelītu skaita.
Pa šo orbitālo miglu būs jālido satelītiem un kosmosa kuģiem. NOAA risinājums JPSS-1 bija palielināt aizsegumu ap propelenta tvertni un vienkārši cerēt, ka tā trauslā zinātniskā kravnesība pavadīs satelīta daudzgadu misiju. Tas ne vienmēr ir iespējams, saka Hjū Lūiss, Sauthemptonas universitātes Apvienotajā Karalistē kosmosa atkritumu eksperts. Lewis ir daļa no daudznozaru Eiropas projekta, kura mērķis ir izstrādāt jaunas mazināšanas metodes, piemēram, vieglu 3D drukātu vairogu, kas īpaši izstrādāts aizsardzībai pret mikrogružiem. Viņš saka, ka ekranēšana mēdz pievienot diezgan lielu masu un apjomu. Jūs varat arī ievietot neaizsargātas vai svarīgas sastāvdaļas dziļāk kosmosa kuģī un aizsargāt tās ar mazāk svarīgām. Taču kosmosa kuģa konfigurācijas maiņa ne vienmēr ir lēta vai vienkārša iespēja.
Līdz šim ir iegūti vairāk nekā 195 000 fragmentu, sākot no sīkām oglekļa šķiedras adatām līdz atpazīstamiem elektroniskiem komponentiem Agnes Lopez
Kosmosa aģentūrām un satelītu operatoriem ir nepieciešami arī labāki datoru modeļi apstākļiem un sadursmēm orbītā. JC Liou saka, ka DebriSat dati nesāks uzlabot NASA sadalīšanas modeli vēl trīs gadus. Moriba Jah, Teksasas Universitātes Ostinas aviācijas un kosmosa inženierijas asociētais profesors, saka, ka tādi eksperimenti kā DebriSat ir gan būtiski, gan naivi: nekas nav labāks par reāliem datiem, ko iegūstat, kaut ko uzspridzinot, [bet] jūs nekad nevarēsit. uzspridzināt pietiekami daudz, lai iegūtu ļoti labu statistisko izpratni par to, kā šīs lietas sadalās.
Tikmēr DebriSat mērījumi notiek lēnām, nodrošinot darbu vēl vienai studentu grupai. Mēs varētu turpināt vēl piecus vai 10 gadus, saka Rafaels Karrakvila. Fitz-Coy saka, ka pašreizējais DebriSat termiņš ir 2022. gads, lai gan tai pat nav finansējuma tik tālu.
Viņi ir skaitījuši gabalus mūžīgi, bet mums šie dati ir jāsaņem vakar, saka Jah. Tā kā Geinsvilas agrīnie dati izplūst, daļa zinātnes jau tiek veikta. Džošua Millers, Teksasas Universitātes Elpaso aviācijas un kosmosa inženieris, 2018. gada decembrī NASA žurnālā publicēja īsu rakstu, kurā aplūkoja DebriSat atklātās oglekļa šķiedras pārslas un adatas. Viņš atklāja, ka neregulāras formas oglekļa šķiedras atkritumi var vieglāk iekļūt vairogā, kas ir līdzīgs Starptautiskajā kosmosa stacijā izmantotajam vairogam, nekā tika pieņemts iepriekšējos modeļos, kuros tika ņemtas vērā tikai sfēriskas daļiņas.
Skolēni ar pinceti izvelk fragmentus no putuplasta dēļiem. Agnese Lopesa
DebriSat, kas nekad nav pilnībā izplūdis ar skaidru naudu, tagad saskaras ar nenoteiktu nākotni saistībā ar tehnoloģiju novecošanu. Tā oriģinālā rentgena iekārta sabojājās pirms diviem gadiem, un kopš tā laika Floridā nav veikta neviena putuplasta paneļa. Fitz-Coy cer, ka vienība, kas pārbūvēta no bagāžas skenēšanas lidostās, atgriezīs procesu uz pareizā ceļa. Mēs to saņemsim šeit un redzēsim, vai tas darbojas, viņš saka. Var vai nevar. Turēšu īkšķus.
Jebkurā gadījumā DebriSat projekts jau ir izrādījies pārāk svarīgs, lai to atceltu. Pēc tam, kad rentgena aparāts neizdevās, Karaskiljas komanda vienā brīdī pat maigi izgrieza visus putu paneļus, nezinot, kas ir iekšā. Ir nepieciešami dati, un mēs vēlamies tos iegūt pēc iespējas ātrāk, saka Fitz-Coy. Bet viss šeit ir laikietilpīgs. Neskatoties uz mūsu pūlēm, tas ir tikai uzdevuma raksturs.