Американські вчені з Науково-дослідницької лабораторії ВМС США запропонували оригінальний спосіб видалення космічного сміття. Новий метод орієнтований на усунення уламків невеликих розмірів (~ 10 см). 

Численні частинки такого діаметра не менш небезпечні, ніж великі об'єкти: за маленькими фрагментами неможливо стежити, а пошкодження, що наносяться ними, можуть виявитись досить серйозними. Розрахунковий просторовий розподіл цих уламків нагадує розподіл 19 тисяч занесених у каталоги масивних об'єктів, які перебувають на орбіті Землі, але зміщені на більшу висоту.

Час життя космічного сміття росте разом із так званим балістичним коефіцієнтом, що визначається як відношення маси до площі. Частки з B = 3–5 кг/м² скоплюються на висоті близько 1000 км і можуть знаходитися там століттями. Якщо вони опускаються нижче 900 км, де опір середовища зростає, максимальний час їхнього життя складає до 25 років.

Суть завдання, таким чином, зводиться до того, щоб зменшити висоту орбіти шкідливих уламків до 900 км і дочекатися того моменту, коли вони будуть знищені природним шляхом. Проблема має цілком очевидний спосіб вирішення: потрібно збільшити опір рухові цих часток.

Автори пропонують використовувати для цього вольфрамові пилові частинки діаметром 20-50 мкм, закинуті на колову полярну орбіту, яка, зрозуміло, також буде скорочуватися за рахунок опору середовища. Швидкість цього процесу залежить від розмірів і щільності частинок - а виходить, якоюсь мірою її можна контролювати; якщо ретельно все спланувати, космічне сміття та пил, що впливає на нього, будуть знижуватися синхронно. Синхронізація дає можливість зменшити товщину пилового шару Δ R (див. мал. нижче), що необхідна для очищення інтервалу висот δ R.

За розрахунками дослідників, для переведення невеликих уламків з орбіти висотою 1100 км на 900-кілометрову знадобиться шар вольфрамового пилу товщиною в 30 км і загальною масою «усього» в 20 тонн. Процес штучного зниження сміття при цьому розтягнеться на 10 років.

Мікроскопічні пилові частки, як запевняють автори проекту, не повинні загрожувати роботі супутників. Оскільки мікрометеорити щодня доставляють величезні об'єми пилу до Землі, встановленої природної рівноваги додаткові 20 тонн також не порушать.

Схема очищення простору сміття. Невеликі уламки, що підлягають видаленню, перебувають в інтервалі X1-X2 і позначені синіми. Хмара пилу на полярній орбіті відзначена сірим. (Ілюстрація авторів роботи)

Препринт розглянутої статті можна завантажити із сайту arXiv.

За матеріалами: science.compulenta.ru