Международная группа ученых сейчас ведет разработку лазерной установки для МКС. При помощи этой системы станция сможет избежать угрозы столкновения с крупным и мелким мусором, пишет «РИА Новости». О самой установке рассказал на заседании Совета РАН по космосу председатель экспертной группы Совета по космическим угрозам, член-корреспондент РАН Борис Шустов.
В настоящее время для того, чтобы избежать столкновения с космическим мусором, операторы МКС выполняют маневры уклонения. Они осуществляются при помощи двигателей как самой станции, так и пристыкованных к ней грузовых кораблей. Уклоняться от космического мусора приходится несколько раз в год.
От наиболее крупных и опасных фрагментов мусора МКС защитили, в частности, в 2014 году. Тогда орбиту станции подняли на километр — это было необходимо для того, чтобы избежать пересечения орбиты станции с расчетной траекторией фрагмента ступени европейской ракеты Ariane 5.
«На праздновании 60-летия первого спутника в Институте космических исследований прошло заседание рабочей группы, на котором ученые из Италии, Франции, Японии и России договорились, что будет образована международная кооперация. Все они будут думать над применением орбитальных лазеров, размещенных на МКС, чтобы избежать столкновений с малыми, в несколько сантиметров, но самыми многочисленными и поэтому самыми опасными обломками космического мусора», — рассказал Шустов.
И действительно, если крупные обломки каталогизированы, траектория их движения известна, то мелкие осколки с Земли не видны. Соответственно, столкнуться с МКС какие-то кусочки космического мусора могут в любой момент.
Повреждение иллюминатора в модуле «Купол». Диаметр повреждённой области около 7 мм
Такое уже случалось. Например, в 2016 году с иллюминатором модуля «Купол» столкнулся отслоившийся фрагмент краски или же маленький металлический фрагмент размером не более нескольких тысячных миллиметра. Тогда иллюминатор был немного поврежден. Но если бы осколок был покрупнее, то иллюминатор пострадал бы гораздо сильнее, и кто знает, чем это происшествие обернулось бы для обитателей МКС и самой станции.
Сама она движется по орбите со скоростью 7,66 км/с (27600 км/ч), так что любой обломок, летящий по другой орбите, может вызвать повреждение. Иллюминаторы станции диаметром 80 см и толщиной 10 см изготовлены из многослойного кварцевого и боросиликатного стекла, так что столкновения с микроскопически маленькими фрагментами не несут никакой угрозы. Но вот осколки покрупнее уже могут вызвать критические повреждения. Если же размер фрагмента будет превышать 10 см, то повреждения МКС будут очень тяжелыми. НАСА отслеживает в настоящее время около 500 000 различных фрагментов космического мусора.
Так что дополнительная защита МКС не помешает. «Сейчас в Японии и Европе серьезно обсуждаются проекты создания таких установок. Параметры лазеров, которые сейчас есть, как по средней мощности, так и по пиковой мощности достаточные для решения задачи по изменению орбиты небольших элементов космического мусора размером по 10 сантиметров и меньше», — сказал президент РАН Александр Сергеев.
По мнению специалистов, российские ученые могут способствовать уменьшению габаритов и технологической сложности орбитального лазера. Изначально идея создания такой системы принадлежала японским специалистам. Тогда они предложили конструкцию, которая предусматривала концентрацию энергии с 10 000 оптоволоконных каналов. Российские ученые уверены, что конструкцию лазера можно упростить. «Мы предложили коллегам уменьшить число каналов с 10 тысяч до 100 путем использования вместо оптоволокна так называемых тонких стержней, которые разрабатываются в нашем институте», — отметил Палашов.
Пока что ученые ведут работу в направлении создания самого лазера и платформы для размещения его на космическом аппарате. А вот интерфейс управления лазером — вопрос, который пока не затрагивается.
Отдельный аспект проблемы — мощность лазера и снабжение его нужным объемом электроэнергии. Для того, чтобы он работал, лазеру потребуется вся электроэнергия, вырабатываемая МКС. Специалисты, понимая, что станцию обесточить нельзя, ведь это лишает идею установки лазера всякого смысла, предлагают решения по снижению нагрузки на энергосистему. В частности, длительность выстрела можно ограничить десятью секундами. 200 секунд потребуется лазерной установке на перезарядку. Дальность стрельбы составит около 10 километров.
Масса лазера составит примерно 500 килограммов, а объем его — один-два кубических метра. Мощность лазера позволит попросту испарять космический мусор, который превратится в металлическое облако, состоящее из частиц такого размера, что они не будут представлять угрозу для МКС и других космических аппаратов.
