Udhibiti wa uchafu wa nafasi

Udhibiti wa uchafu wa nafasi
Udhibiti wa uchafu wa nafasi

Video: Udhibiti wa uchafu wa nafasi

Video: Udhibiti wa uchafu wa nafasi
Video: Maajabu ya dunia, robot Sophia azugumza kama binadamu!!! 2024, Aprili
Anonim

Mnamo 1957, Umoja wa Kisovyeti ilizindua satelaiti ya kwanza ya ulimwengu angani, na hivyo kufungua enzi mpya katika historia ya wanadamu - enzi ya uchunguzi wa nafasi. Kwa miaka 50 iliyopita tangu wakati huo, mwanadamu ametuma angani anuwai ya satelaiti, roketi, vituo vya kisayansi. Yote hii ilisababisha uchafuzi wa kimfumo wa anga za nje kuzunguka sayari yetu. Kulingana na habari ya NASA, mnamo Julai 2011, vitu 16 094 vyenye asili ya bandia "vilizunguka" Ulimwenguni, pamoja na 3 396 zinazofanya kazi na satelaiti zilizoshindwa tayari, na vile vile nyongeza 12 698, zilitumia hatua za uzinduzi wa magari na uchafu wao. Hati iliyowasilishwa inasema kuwa kwa idadi ya vitu vya asili ya bandia kwenye obiti ya ardhi ya chini, Urusi iko mahali pa kwanza - vitu 6075, kati ya hivyo 4667 ni uchafu wa nafasi, ikifuatiwa na Merika, Uchina, Ufaransa, India na Japani..

Ukubwa wa takataka zilizo kwenye obiti ya Ardhi ya chini hutofautiana sana, kutoka kwa microparticles hadi saizi ya basi ya shule. Vile vile vinaweza kusema kwa wingi wa takataka hii. Vipande vikubwa vinaweza kuwa na uzito wa hadi tani 6, wakati chembe ndogo zina uzito wa gramu chache tu. Vitu hivi vyote vinasonga angani kwa mizunguko tofauti na kwa kasi tofauti: kutoka 10 elfu km / h hadi 25,000 km / h. Kwa kuongezea, katika tukio la mgongano wa vipande vile vya uchafu wa nafasi kwa kila mmoja au na satelaiti yoyote inayosonga pande tofauti, kasi yao inaweza kufikia kilomita elfu 50 / h.

Kulingana na Alexander Bagrov, mtafiti mwandamizi katika Taasisi ya Utafiti wa Unajimu wa Chuo cha Sayansi cha Urusi, hali ya kutatanisha inaibuka leo. Kadri wanadamu wanavyozinduliwa kwenye anga, ndivyo inavyofaa kutumika. Vyombo vya angani hushindwa kila mwaka na kawaida ya kustaajabisha, matokeo yake ni kwamba kiwango cha uchafu katika obiti ya Dunia huongezeka kwa 4% kila mwaka. Kwa sasa, hadi vitu elfu 150 tofauti na saizi kutoka 1 hadi 10 cm huzunguka katika obiti ya dunia, wakati chembe, ambazo ukubwa wake ni chini ya 1 cm kwa kipenyo, ni mamilioni tu. Wakati huo huo, ikiwa katika mizunguko ya chini hadi kilomita 400, uchafu wa nafasi hupunguzwa na tabaka za juu za anga ya sayari na baada ya wakati fulani kuangukia Dunia, basi inaweza kuwa kwenye mizunguko ya geostationary kwa muda mrefu sana wa wakati.

Udhibiti wa uchafu wa nafasi
Udhibiti wa uchafu wa nafasi

Nyongeza ya roketi, ambayo hutumiwa kuzindua satelaiti kwenye obiti ya Dunia, inachangia kuongezeka kwa uchafu wa nafasi. Karibu 5-10% ya mafuta hubaki kwenye matangi yao, ambayo ni dhaifu sana na hubadilika kuwa mvuke, ambayo mara nyingi husababisha milipuko yenye nguvu. Baada ya miaka kadhaa katika nafasi, hatua za roketi ambazo zimetumikia wakati wao hulipuka vipande vipande, zikitawanya karibu yao wenyewe aina ya "shrapnel" ya vipande vidogo. Kwa miaka michache iliyopita, takriban milipuko kama 182 imerekodiwa katika nafasi karibu na Dunia. Kwa hivyo mlipuko mmoja tu wa hatua ya roketi ya Uhindi ilisababisha uundaji wa takataka kubwa mara 300, pamoja na idadi kubwa ya vitu vidogo, lakini sio hatari vya nafasi. Leo, ulimwengu tayari una wahasiriwa wa kwanza wa uchafu wa nafasi.

Kwa hivyo mnamo Julai 1996 kwenye urefu wa km 660. setilaiti ya Ufaransa iligongana na kipande cha hatua ya 3 ya gari la uzinduzi wa Arian la Ufaransa, ambalo lilizinduliwa angani mapema zaidi. Kasi ya jamaa wakati wa mgongano ilikuwa karibu 15 km / s au elfu 50 km / h. Bila shaka kusema, wataalam wa Ufaransa, ambao walikosa njia ya kitu chao kikubwa, huuma viwiko vyao kwa muda mrefu baada ya hadithi hii. Tukio hili halikugeuka kuwa kashfa kuu ya kimataifa, kwani vitu vyote vilivyogongana angani vilikuwa na asili ya Ufaransa.

Ndio sababu shida ya uchafu wa nafasi leo hauitaji kutia chumvi zaidi. Unahitaji tu kuzingatia ukweli kwamba kwa kasi ya sasa, katika siku za usoni, sehemu muhimu ya obiti ya dunia haitakuwa mahali salama zaidi kwa vyombo vya angani. Kwa kutambua hili, mtafiti Jonathan Missel, ambaye yuko Chuo Kikuu cha Kilimo cha Texas, anaamini kwamba njia zote zilizopo za kusafisha uchafu wa nafasi zina angalau moja ya magonjwa mawili ya kawaida. Huenda zinajumuisha kutekeleza ujumbe "Sehemu moja ya uchafu wa nafasi - mtapeli mmoja" (ambayo ni ghali sana), au zinamaanisha uundaji wa teknolojia, ambayo itachukua zaidi ya miaka kumi kurekebisha vizuri. Wakati huo huo, idadi ya wahasiriwa wa uchafu wa nafasi inakua tu.

Picha
Picha

Kwa kutambua hili, Jonathan Missel anapendekeza kuboresha kipande kimoja cha Junk Space - Dhana moja ya Mlaghai ili iweze kutumika tena. Nafasi ya Kufagia Nafasi ya TAMU na setilaiti ya Sling-Sat, ambayo yeye na wenzake wameiunda, ina vifaa maalum vya "mikono". Satelaiti kama hiyo, baada ya kukaribia kwa uchafu wa nafasi, inainasa na hila maalum. Wakati huo huo, kwa sababu ya veki tofauti za mwendo, Sling-Sat huanza kuzunguka, lakini shukrani kwa mwelekeo unaoweza kubadilishwa na urefu wa "mikono", ujanja huu unadhibitiwa kabisa, ambayo inaruhusu, kupokezana kama mpira wa mpira, kwa maana badilisha trajectory yake mwenyewe, ikituma "satellite ya kombeo" kuelekea kwenye vifusi vifuatavyo vya nafasi.

Kwa sasa wakati setilaiti iko kwenye njia ya kuelekea kitu cha nafasi ya pili, kitu cha kwanza cha uchafu wa nafasi hutolewa nayo wakati wa kuzunguka. Kwa kuongezea, hii itatokea kwa pembe kwamba sampuli ya uchafu wa nafasi imehakikishiwa kuingia kwenye anga la sayari yetu, ikiwaka ndani yake. Baada ya kufikia kitu cha pili cha uchafu wa nafasi, setilaiti hii itarudia operesheni iliyofanyika na itafanya hivyo kila wakati, wakati inapokea malipo ya ziada ya nishati ya kinetic kutoka kwa uchafu wa nafasi na wakati huo huo, ikirudisha duniani kwa sayari ambayo ilitoa inuka.

Ikumbukwe kwamba dhana hii inakumbusha njia ya warukaji wa zamani wa Uigiriki wa zamani, ambao walifanya hivyo kwa kudondosha dumbbells (kwa kuongeza kasi). Ukweli, katika kesi hii, vitu vya uchafu wa nafasi vitalazimika kunaswa na kutupwa juu ya nzi, ikiwa TAMU Space Sweeper itakabiliana na hili ni swali la wazi.

Picha
Picha

Mfagiaji Nafasi wa TAMU

Uigaji uliofanywa wa kompyuta unaonyesha kuwa mpango uliopendekezwa una ufanisi mkubwa wa mafuta ya kinadharia. Na hii inaeleweka: katika kesi ya "satellite ya kombeo", nguvu hiyo inapaswa kuchukuliwa kutoka kwa vipande vya satelaiti na roketi ambazo tayari zimeharakishwa hadi kasi ya 1 ya ulimwengu, na sio kutoka kwa mafuta ambayo yangalipaswa kutolewa kwa taka zetu mtoza kutoka duniani.

Kwa kweli, dhana iliyowasilishwa na Missel ina vikwazo kadhaa. Ikumbukwe kwamba hakuna sehemu ya uchafu wa nafasi, kwa kawaida, inayofaa kwa mtego wa ujanja na, muhimu zaidi, kwa kuongeza kasi wakati wa kuzunguka kwa nguvu. Katika tukio ambalo kipande hicho ni kikubwa sana na kizito, nguvu yake wakati wa kuzunguka inaweza kuwa ya kutosha kujiangamiza yenyewe, na vile vile ujanja. Wakati huo huo, uundaji wa idadi kubwa ya wengine badala ya kitu kimoja cha uchafu wa nafasi hauwezekani kusababisha hali katika nafasi katika mizunguko ya chini ya Dunia. Wakati huo huo, kwa kweli, wazo linaonekana kuwa la kupendeza, na katika hali ya utekelezaji wa kutosha wa kiufundi - mzuri.

Ilipendekeza: