Китайцы придумали космический мусоровоз.
Китайцы придумали космический мусоровоз. Мы тут недавно размышляли про эффект Кесслера, когда мусора и объектов на орбите достаточно, чтобы они начали сшибать все на своем пути, делая орбиту непригодной для работы. Поэтому все великие мечты Маска, как и многих других футурологов и мыслителей, бьются о беспощадность и неподкупность законов физики. Вопрос уборки космического мусора встанет остро, стоит только подождать. В КНР ждать не стали. Инженеры Института автоматики Китайской академии наук опубликовали в научном журнале модель захватной системы сети-мембраны для удаления космического мусора. Это не первая попытка, потому что уже была сеть ROGER от Европейского космического агентства, мембрана Brane Craft от NASA и японская Furoshiki. Опыт, как говорится, учтен. Система состоит из множества элементов, при этом принципиально проста. Работа устройства разбита на четыре фазы: выстрел, развертывание, контакт и обертывание обломка. Несущую металлическую сетку совмещают со слоем гибкой электроники, аккумуляторной пленкой и материалом с памятью формы. Углы мембраны соединены тросами с грузиками-пулями, которые спутник выстреливает в сторону цели. За счет кинетической энергии пуль полотно раскрывается, приближается к обломку и оборачивается вокруг него. Благодаря материалам с памятью формы мембрана способна затем раскрыться и отпустить мусор, после чего сложиться для повторного использования, в отличие от одноразовых сетей европейских ученых. Для расчета динамики авторы применили метод дискретных частиц. Полотно разбивают на 400 квадратных ячеек, каждую из которых представляют четырьмя точечными массами радиусом около 1 мм. Между точками расставлены безмассовые пружинно-демпферные связи, описывающие растяжение, сдвиг и изгиб полотна. Материал мембраны – полиимидная пленка, а в качестве имитатора мусора выбран алюминий, поскольку большинство актуального космического мусора – это отработавшие спутники из этого металла. Развертывание оценивали по четырем показателям: максимальная площадь полотна, время развертывания, эффективный период и эффективная дальность работы. Три серии симуляций проверили влияние угла выстрела, скорости пуль и их массы. При угле 15 градусов мембрана не раскрывается до конца и складывается обратно. При угле 75 градусов эффективная дальность падает почти до нуля из-за слишком быстрого схлопывания полотна. Оптимальным оказался угол около 30 градусов при скорости пули 25 м/с и массе груза 1.5 кг – полотно достигает площади 4.13 кв. м, а дальность захвата составляет от 2.07 до 3.80 м. Расчеты выполнены для вакуума без учета микрогравитации, поэтому натурные испытания точно потребуют доработки модели. Подписывайтесь на Телекоммуналку
Канал в каталоге Максиметера
11 144 подписчиков · IT и технологии