Разработка учёных Самарского университета имени Королёва позволит ускорить расчистку околоземного пространства от отработавших свой срок спутников и деталей ракет
Сегодня на орбите Земли находятся тысячи тонн техногенного мусора. Отработанные ступени, обломки спутников – все это несется с огромной скоростью, превращаясь в смертоносные снаряды. Столкновение даже с крошечной частицей может вывести из строя дорогостоящий спутник, а крупный обломок способен уничтожить целую космическую станцию.
Проблему очистки околоземного пространства пытаются решить во всем мире. Ученые Самарского университета им. Королёва с 2017 года под руководством профессора Владимира Асланова работают над перспективным методом уборки космического мусора, который в 2011 году предложили ученые трех стран – Франции, Японии и Испании. Специальный аппарат-уборщик направляет на обломок струю плазмы от своего двигателя. Микроскопические частицы, сталкиваясь с мусором, понемногу тормозят его и сбрасывают вниз, в атмосферу, где он сгорает.
«Космический аппарат-уборщик направляет на объект космического мусора струю своего электрореактивного двигателя. Частицы струи врезаются в его поверхность и создают малую силу, которую мы и используем для транспортировки. Космический мусор тормозится и сходит с орбиты», – поясняет Александр Ледков, доцент кафедры теоретической механики Самарского университета им. Королёва.
Однако у элегантного решения обнаружилась сложная математическая проблема. Процесс «сдувания» очень медленный и может занимать месяцы. Просчитать траекторию с учетом вращения и колебаний мусора — титаническая задача даже для суперкомпьютера. Требовался новый математический подход. И этот подход был найден.
«У нас учатся талантливые студенты, и мы стараемся привлекать их к решению актуальных задач. Под моим руководством молодой ученый Данила Бакулин, ныне магистрант направления «Механика и математическое моделирование» Института авиационной и ракетно-космической техники, разработал упрощенную, но обладающую достаточной точностью математическую модель. Эта модель в разы снижает нагрузку на вычислительную технику и позволяет быстро планировать будущие миссии», – делится Александр Ледков.
Студенческая работа переросла в серьезное исследование. Теперь, вооружившись новой моделью, ученые смогут еще на шаг приблизить тот день, когда космические трассы станут по-настоящему чистыми и безопасными. В год необходимо убирать до пяти уже отработавших свой срок аппаратов. Сюжет подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.
