Есть изображение, которое ходит по всему миру. Кадр на полпути между документальным и сюрреалистическим, изображающий знакомый, но инопланетный объект. Кусок ракеты длиной 11 метров, подвешенный в космической темноте в 400 км от Земли. Это не фотомонтаж и не цифровой рендеринг, а подлинная фотография, снятая спутником на рекордном расстоянии всего в 50 метров. Беспрецедентное мероприятие, которое знаменует собой решающий шаг вперед в борьбе с одной из самых острых проблем космической эры: орбитальным мусором.
Да потому, что тот странный металлический лом, плавающий в кадре, — не что иное, как осколок из тысяч тонн мусора, заполонившего пространство вокруг нашей планеты. Настоящий «остров мусора», орбитальный аналог чем тот, что сделан из пластика плавает в Тихом океане. Обломки старых миссий, выведенные из эксплуатации спутники, незакрепленные фрагменты, летящие очень быстро, представляют собой растущую угрозу космическим аппаратам и инфраструктуре. И именно для пристального изучения этого космического хлама он и был запущен АДРАС-J, главного героя-спутника этой исторической фотографии. Первый, смелый шаг к будущему освоению орбиты Земли. Давайте посмотрим, как это сделать.
Космический мусор, невидимая угроза
Многие из вас уже знают, что над нашими головами, пока мы в неведении бродим между домом и офисом, находится настоящая свалка космического мусора. Орбита Земли, особенно низкая орбита (НОО, Low Earth Orbit, высота до 2000 км), переполнена множеством заброшенных объектов. Однако многие не осознают масштабов этого материала. Перечень отходов, который, по оценкам НАСА, составляет около 6000 тонн. в общей сложности более 100 миллионов фрагментов размером более одного миллиметра.
Проблема в том, что весь этот мусор, даже самый мелкий, движется с сумасшедшей скоростью, до 28.000 XNUMX км/ч. На таких скоростях даже болт или кусочек краски могут превратиться в смертельные снаряды для действующих космических аппаратов, таких как Международная космическая станция или все более многочисленные спутники, от которых зависят наши телекоммуникации. Погода. GPS-навигация. Не говоря уже о растущем риске каскадных столкновений, когда обломки сталкиваются и образуют еще больше обломков, что может привести к потенциально катастрофическому лавинному эффекту.
Короче говоря, космический мусор – это настоящий дамоклов меч по устойчивости человеческой деятельности в космосе. Проблема, которая требует глобального сотрудничества и инновационных решений: немного похожа на проблему Астромасштаб, с его новаторской программой ADRAS-J.
Astroscale, уличные уборщики космоса
Компания Astroscale, основанная в 2013 году в Токио, является одной из ведущих мировых компаний в разработке технологий удаления космического мусора. Его заявленная миссия — «обеспечить безопасность и долгосрочную устойчивость космической деятельности» посредством мониторинга, инспекций и активного удаления орбитальных отходов.
Его проект ADRAS-J (Активное удаление мусора от Astroscale-Japan) был выбран японским космическим агентством JAXA для демонстрации удаления мусора в коммерческом масштабе (CRD2, Демонстрация коммерческого удаления мусора). Цель миссии? Испытайте ключевые технологии приближения, проверки и определения характеристик космического мусора с учетом будущих операций по захвату и удалению.
Назначенной целью был разгонный блок H-2A, компонент японской ракеты длиной около 11 метров, который находится на орбите с 2009 года после выполнения задачи по запуску спутника наблюдения Земли. Символические обломки, идеально подходящие для проверки возможностей спутника ADRAS-J.
Но как на практике осуществляется миссия такого типа?
Анатомия космического столкновения
Сначала необходимо точно определить местонахождение и отследить обломки цели, используя данные радара и телеметрии. Настоящая космическая охота, которая, в случае с ADRAS-J, началась в феврале прошлого года. Как только целевая орбита была определена, спутник-метельщик приступил к фазе захода на посадку, руководствуясь сложными алгоритмами автономной навигации и данными сети наземных станций.
По мере уменьшения расстояния с первоначальных примерно 10 км до нескольких сотен метров в дело вступили бортовые датчики, такие как камеры высокого разрешения и системы инфракрасного видения. Электронные глаза незаменимы для финального, деликатного свидания.
Наконец, 9 апреля произошла долгожданная встреча: ADRAS-J визуально «зацепил» обломки H-2A с безопасного расстояния, подтвердив, что он может стабильно отслеживать и преследовать их. Уже сам по себе замечательный результат, который проложил путь к последнему, захватывающему этапу миссии: тщательному осмотру.
Фактически, в последующие недели спутник постепенно приближался к обломкам, пока в середине мая не достиг рекордного расстояния — около 50 метров. Именно в этот момент было сделано историческое изображение, которое облетело весь мир: первый портрет крупным планом одного из космических обломков, заполонивших орбиту Земли, снятый с беспрецедентной точки зрения.
Снимок, который в своей необузданной красоте прекрасно отражает смысл начинания Astroscale: проливает свет на проблему, невидимую для большинства, но все более актуальную для будущего человеческой деятельности в космосе. И продемонстрировать, что передовые технологические решения, такие как спутники-мусорщики, могут изменить ситуацию в борьбе с орбитальным загрязнением.
Один маленький шаг для спутника и т. д.
Конечно, победа ADRAS-J — это лишь первая, частичная победа. Подойти поближе и сфотографировать космический мусор — это одно, а запечатлеть и убрать его — совсем другое. Для этого потребуются еще более сложные и амбициозные миссии, оснащенные роботизированными руками или сетями, способными физически зацепить обломки и утащить их к контролируемому входу в атмосферу.
Но давайте не будем недооценивать важность этого первого, исторического шага. Фактически, изображения и данные, собранные ADRAS-J, будут иметь фундаментальное значение для лучшего понимания проблемы, которая нас ждет. Изучать состояние и динамику мусора, совершенствовать навигационные модели и стратегии захвата. Другими словами, чтобы заложить основы будущего, в котором космос станет более чистым, безопасным и устойчивым местом для всех.
Будущее, в котором все более совершенные спутники-мусорщики будут патрулировать орбиту Земли, готовые вмешаться в качестве космических ангелов-хранителей, чтобы устранить опасности и отходы, оставленные предыдущими поколениями. Примерно так же, как наши городские мусорные службы здесь, на Земле.
Однако с фундаментальной разницей: хотя улицы и площади наших городов являются активом, принадлежащим гражданам, пространство является общим достоянием всего человечества. Наследие, которое необходимо сохранить и передать будущим поколениям. Помогите нам сохранить орбиту чистой!