Андрей Баранов, профессор и кандидат физико-математических наук департамента механики и мехатроники РУДН, проанализировал процесс вывода ступеней корабля, ускорителей и другого космического мусора на «орбиту утилизации» и предложил новый способ очистки околоземного пространства. Исследование проводилось в сотрудничестве с командой МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Российские ученые предложили очистить низкую околоземную орбиту Земли с помощью космического корабля. На его борту предусмотрены особые модули с двигателями. Эти модули будут прикрепляться к объектам космического мусора и отодвигать их. Что касается геостационарной орбиты, предпочтительным способом ее очистки был бы буксирующий космический корабль, считают ученые. Его задача — транспортировать объекты космического мусора на «орбиту уничтожения» (высотой в 600 км, где объекты постепенно уничтожаются от торможения об атмосферу).

Напомним, геостационарная орбита (ГСО) — круговая орбита, расположенная над экватором Земли (0° широты), находясь на которой, искусственный спутник обращается вокруг планеты с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения Земли вокруг оси.

Помимо спутников и Международной космической станции, тысячи вышедших из строя аппаратов, ускорителей и других объектов космического мусора движутся по разным орбитам вокруг Земли. Чем больше мусора остается в космосе, тем выше риск того, что он повредит спутники, оставив людей без систем связи и наблюдения.

Профессор Андрей Баранов из РУДН вместе со своими коллегами из МГТУ им. Н. Э. Баумана — Дмитрием Гришко и Григорием Щегловым — изучили параметры космического мусора на разных орбитах и придумали наиболее вероятные способы его утилизации.

Космический корабль-сборщик, предложенный командой для очистки околоземных орбит, имеет длину 11,5 м, диаметр 3 м и вес чуть более 4 тонн. Такой коллектор может нести от 8 до 12 модулей с двигателями на борту. Для перемещения ступеней легкового корабля потребуется от 50 до 70 кг топлива, для перевозки ступени «Зенит-2» массой 9 тонн — около 350. Общий вес такого сборщика на старте составит от 8 до 12 тонн.

Современные ускорители могут легко вывести такой груз на любую орбиту высотой до 1000 км. После того, как в коллекторе закончатся модули, он присоединится к последней ступени бустера, переместится с ним в верхний слой атмосферы и сгорит.

Предоставлено: РУДН.

Что касается геостационарной орбиты, то для ее очистки команда предложила космический корабль длиной около 3,4 м, шириной 2,1 м и весом около 2 тонн. По расчетам ученых, при загрузке модулей такое устройство было бы не очень эффективным, и для очистки орбиты потребовалось бы в 3–4 раза больше коллекторов. Следовательно, в этом случае космический аппарат-сборщик должен работать как буксир для объектов космического мусора. По предварительным расчетам, он может проработать до 15 лет и вывести на «орбиту уничтожения» от 40 до 45 объектов.

«Создание космического корабля-коллектора для низких орбит — более сложная задача, чем создание космического корабля для геостационарной орбиты. В лучшем случае один самолет сможет переместить только 8–12 объектов с более низких орбит, тогда как на геостационарной орбите он сможет транспортировать от 40 до 45. Следовательно, очистка более низких орбит намного сложнее. Этот фактор следует учитывать предприятиям и космическим агентствам, которые планируют запускать группы из сотен или тысяч спутников в этой области околоземного космического пространства», — заключает профессор Баранов.