Группа канадских инженеров разработала имплозивную пусковую установку (IDL), которая будет разгонять магниевые снаряды до сверхскорости — 10 км/с (36 000 км/ч). Эта пушка позволит имитировать повреждения, которые микрообъекты могут нанести будущим космическим станциям, космическим кораблям и спутникам.
По данным Управления космического мусора ЕКА (SDO), на орбите находится около 31 630 объектов мусора, которые регулярно отслеживаются сетями космического наблюдения. Однако наблюдения не охватывают миллионы крошечных частиц «космического мусора», которые загрязняют низкую околоземную орбиту. По данным SDO, это примерно 36 500 объектов диаметром более 10 см , 1 млн объектов размером от 1 см до 10 см и 130 млн объектов размером от от 1 мм до 1 см.
Они представляют постоянную угрозу для Международной космической станции. Число таких объектов будет только увеличиваться по мере развёртывания спутниковых «мегасозвездий».
IDL имеет диаметр 8 мм и использует ударно-сжатый газообразный гелий — при давлении пять гигапаскалей (ГПа) — для запуска 0,36-граммовых снарядов из магния. Это соответствует параметрам движения микрообъектов диаметром от 1 мм до 1 см. При этом объекты размером от 1 до 10 см особенно опасны, потому что их невозможно отследить, и они генерируют больше энергии удара, чем может выдержать существующая защита МКС. На орбите они разгоняются до 8 км/с (28 800 км/ч) из-за скорости вращения Земли.
«Статистически наиболее вероятные столкновения будут происходить на скорости около 11 км/с», — заявили авторы работы.
Требование по испытанию защиты от орбитального мусора на более высоких скоростях уже давно признано критически важным, в том числе в исследованиях, проведенных Национальной академией наук США. Однако попытки испытать такие столкновения были затруднены из-за экстремальных температур и давлений, создаваемых пусковыми установками с пороховым газом. Кроме того, эти установки могут стрелять только снарядами массой менее 1 грамма.
Инженеры построили одноразовые пусковые установки, в которых использовалась бризантная взрывчатка, чтобы вытеснять пороховой газ до очень высоких температур и давлений. В этой конструкции трубка с приводом от взрывчатого вещества заменяет «трубку насоса» с поршневым приводом первой ступени. Хотя пусковые установки одноразовые, команда подсчитала, что они недорогие в производстве, а весь металл перерабатывается после испытания пушки.
Имплозионная пусковая установка в настоящее время используется для испытаний образцов различных материалов, которые задействовали при создании Canadarm2. Эта 17-метровая роботизированная рука была ключевой частью МКС с момента ее установки в 2001 году и сыграла важную роль в сборке станции. С тех пор она в основном используется для стыковки/расстыковки прибывающих и вылетающих космических кораблей. В прошлом году Canadarm2 пострадала от крошечного кусочка космического мусора, но выдержала удар и продолжила работать.
Ранее частная космическая компания Nanoracks объявила об успешном испытании новой технологии по избавлению от мусора на МКС. Высокотехнологичный мешок, вмещающий 78 кг мусора МКС, сбросили с космической станции в атмосферу Земли. Контейнер для мусора содержал использованные упаковочные материалы, канцелярские принадлежности, средства гигиены и одежду экипажа.
