Блог

Apr 20, 2024

Спутник развернул тормозной парус и удалился с орбиты на пять лет раньше

В эпоху увеличения количества «вещества», вращающегося вокруг Земли, большой проблемой является то, что произойдет, если один спутник столкнется с другим. Результатом может стать взрыв, или цепная реакция столкновений, или закрытие объекта.

В эпоху увеличения количества «вещества», вращающегося вокруг Земли, большой проблемой является то, что произойдет, если один спутник столкнется с другим. Результатом мог стать взрыв, или цепная реакция столкновений, или замыкание орбиты. Это было бы катастрофой. Однако небольшой спутник под названием SBUDNIC только что вернулся на Землю раньше, чем ожидалось. Цель: продемонстрировать недорогой способ борьбы с космическим мусором.

SBUDNIC был детищем группы студентов Университета Брауна, которые посещали курс «Проектирование космических систем», который вел профессор инженерии Рик Флитер. Это был CubeSat высотой 3U, сделанный из готовых компонентов (включая 48 батарей Energizer), небольшой камеры и пластикового тормозного паруса. Он присоединяется к множеству других CubeSat, используемых (или предлагаемых к использованию) на Земле и по всей Солнечной системе.

Команда запустила его на борту ракеты SpaceX 25 мая 2022 года. Они общались с ним через радиолюбительскую платформу прототипирования Arduino. Они обычно используются на борту кубсатов высотой 3U из-за их легкого веса и надежности. Идея заключалась в том, чтобы показать доступный метод спуска с орбиты.

Удалите всю рекламу во Вселенной сегодня

Присоединяйтесь к нашему Patreon всего за 3 доллара!

Получите опыт без рекламы на всю жизнь

«Мы пытались доказать, что существуют способы увести космический мусор с орбиты после завершения миссии, которые не являются сверхзатратными», — сказала Селия Джиндал, которая окончила Брауновский университет в мае и была одним из руководителей проекта. «Это показало, что мы можем это сделать. Нам удалось успешно вывести наш спутник с орбиты, и он больше не занимает место на орбите Земли. Что еще более важно, проект действительно помог показать, что мы можем реализовать серьезные экономически эффективные планы по борьбе с проблемой космического мусора».

На орбите на высоте 520 километров парус космического корабля раскрылся. Думайте о его тормозном парусе почти как о тормозном парашюте, замедляющем космический корабль. Это помогло постепенно вернуть крошечный космический корабль обратно в атмосферу Земли. Оказывается, парус был довольно эффективным, что помогло спутнику потерять высоту. К марту этого года она снизилась до 470 километров. Позже, 8 августа 2023 года, он упал до 147 километров — своего последнего известного положения. Вскоре после этого он загорелся над Турцией из-за жары при входе в атмосферу.

Это довольно быстрый вход в атмосферу, демонстрирующий полезную технологию для других спутников. Раньше считалось, что эти объекты могли оставаться на орбите до 25 лет. Но в 2022 году Федеральная комиссия по связи установила новое пятилетнее правило для вывода спутников с орбиты. В нем говорится, что космические корабли, оказавшиеся на высоте менее километра, должны сойти с орбиты как можно скорее и не позднее, чем через пять лет после окончания своей миссии.

Еще одна вещь, которую следует учитывать, — это солнечная активность. Это заставляет атмосферу Земли «раздуваться» в периоды солнечного максимума. Это увеличивает сопротивление низкоорбитальным спутникам. Это известная проблема, с которой сталкиваются спутниковые операторы. Недорогая готовая технология, продемонстрированная в рамках проекта SBUDNIC студента Брауна, предлагает полезное решение для непредвиденного схода с орбиты.

Идея внезапного схода с орбиты и других катастроф в околоземном пространстве пугает всех спутниковых операторов. Именно это в первую очередь вдохновило студенческий проект. «Это ужасные сценарии, но, к сожалению, цифры диктуют вероятность того, что это рано или поздно произойдет, поэтому нам нужно быть готовыми», — сказал Марко Кросс, который в прошлом году окончил Университет Брауна со степенью магистра биомедицинской инженерии и работал главным инженером в СБУДНИК.

Создание тестового спутника с использованием CubeSat в рамках классного проекта предоставило студентам-инженерам прекрасную возможность применить теорию на практике. Проект стоил около 10 000 долларов и позволил студентам попрактиковаться в быстром выполнении работ «от эскиза к запуску». «Это было необычное обстоятельство, и мы этим воспользовались», — сказал Флитер.

Успешная проверка концепции была поддержана такими отраслевыми партнерами, как D-Orbit, AMSAT-Италия, а также Римским университетом Ла Сапиенца и космическим грантом НАСА в Род-Айленде. Результаты могут оказать положительное влияние на усилия по сокращению космического мусора. «Есть компании, которые пытаются решить проблему космического мусора с помощью таких концепций, как космические эвакуаторы или сети в космосе, которые будут захватывать космический мусор и вывозить его с орбиты», — сказал Дерадж Ганджикунта, окончивший Брауновский университет в 2022 году и работавший в SBUDNIC. ведущий менеджер программы. «Что удивительно в SBUDNIC, так это то, что его стоимость значительно ниже, чем любое из этих решений. Вместо того, чтобы вывозить мусор из космоса после того, как он стал проблемой, у нас есть устройство для перетаскивания за 30 долларов, которое вы можете просто бросить на спутники и радикально сократить продолжительность их пребывания в космосе».