בּוּם! נאס'א להרוס חלליות בשם המדע

זבל חלל המקיף את כדור הארץ

ניתן לפזר חלל בגרוטאות משוננות הנובעות מהתנגשויות לוויין. (אשראי תמונה: Melrae Pictures/Space Junk 3D)



עבודות מתבצעות ליצירת חללית שלא תטוס לחלל החיצון אך תיחרב בכוונה על הקרקע.

DebriSat הוא לוויין של 110 פאונד (50 קילוגרם) שהוא כפול לחללית מודרנית במסלול נמוך בכדור הארץ מבחינת מרכיביו, החומרים בהם נעשה שימוש ונהלי ייצור. אבל לאחר שהופק ונבדק, DebriSat נידון לגורל.

החללית תהיה היעד של ניסוי עתידי להשפעת היפר -ערביות לבחינת המאפיינים הפיזיים של פסולת שנוצרת כאשר שני לוויינים מתנגשים.



נאס'א ומרכז מערכות החלל והטילים של חיל האוויר הם שותפים בחסות DebriSat. משרד התוכנית של פסולת מסלול נאס'א במרכז החלל ג'ונסון ביוסטון מוביל את המאמץ. [ תמונות: תמונות פסולת שטח ומושגי ניקוי ]

הערכות סיכון השפעה

נתונים שנאספו מהריסת DebriSat יהיו בעלי ערך בטווח הקצר והארוך, אמר ג'יי.סי ליו ממשרד התוכנית לפסולת אורביטל של נאס'א.



'שברי התנגשות צפויים לשלוט בסביבת פסולת המסלול העתידית', אמר ליאו ל- demokratija.eu. לכן, לדבריו, דרוש מודל פרידה בנאמנות גבוהה המתאר את התוצאה של התנגשות לוויין-מבחינת גודל השבר, המסה, יחס שטח למסה, צורה והתפלגויות הרכב-לצורך אמין לטווח קצר וארוך. הערכות סיכון השפעה.

הערכות אלה עוסקות בפסולת בגודל של מילימטר אחד לנכסי שטח קריטיים ולהגדרת סביבת פסולת מסלול טובה, אמר ליאו. ניתן להשיג חלק מההפצות לשברים 'גדולים' מתצפיות רשת המעקב החלל האמריקאי (SSN). אך נתוני ה- SSN מוגבלים לאובייקטים בגודל 10 סנטימטר (4 אינץ ') וגדולים יותר. 'יש צורך בניסויים מבוססי מעבדה כדי לאסוף נתונים לפסולת קטנה יותר', אמר.

כיעד לוויין מודרני, מחיקת DebriSat צפויה לשפר את מודל הפירוק הלוויין הסטנדרטי של נאס'א.



בדיקות השפעה מבוססות מעבדה

ליאו ציין כי משרד ההגנה (DoD) ונאס'א ערכו בעבר לא מעט בדיקות השפעה מבוססות מעבדה. אחד הניסויים המרכזיים התומכים בפיתוח דגמי פירוק הלוויינים של נאס'א ו- DoD נקרא SOCIT, קיצור של סדרת בדיקות השפעה של אפיון פסולת הלוויין.

בניסוי אחד בשטח SOCIT ב -1992, המטרה הייתה לוויין טרנזיט של חיל הים האמריקאי מוכן לטיסה שנבנה בשנות השישים. אבל זה היה אז וזהו עכשיו. לוויינים של ימינו משלבים טכנולוגיות וחומרים שונים בהשוואה לחלליות שתוכננו לפני למעלה מ -40 שנה.

'ככל שמפותחים חומרים חדשים וטכניקות בנייה חדשות ללוויינים מודרניים, יש צורך לבצע בדיקות נוספות המבוססות על מעבדה ולהשתמש בנתונים החדשים כדי לשפר עוד יותר את דגמי הפריצה', אמר ליאו.

DebriSat בנוי בכדי להיסגר, שנועד להניב נתונים חדשים על התנגשויות במסלול.

DebriSat בנוי בכדי להיסגר, שנועד להניב נתונים חדשים על התנגשויות במסלול.(אשראי תמונה: מארק ווררמייר/קבוצת מערכות החלל של אוניברסיטת פלורידה)

שלמות התוצאה ההרסנית

צוות של אוניברסיטת פלורידה מתכנן ומייצר את DebriSat למותו בסופו של דבר.

כדי לחבר את DebriSat, נערך מחקר רחב היקף של תוכניות ומשימות לווין של כדור הארץ הנמוך ביותר במהלך 15 השנים האחרונות עבור חלליות החל מקילוגרם אחד ל -5,000 קילוגרם (2.2 פאונד עד 11,023 פאונד).

מחקר זה זיהה מגמות מודרניות בנושאי חומרה, חומרים ובנייה שנוצלו במשימות LEO האחרונות. בעוד ש- DebriSat הוא מודל הנדסי, מושמת תשומת לב מיוחדת לאיכות, סוג וכמות החומרים המשמשים בייצורו כדי להבטיח את תקינות התוצאה ההרסנית.

למעט תוכנה, כל ההיבטים האחרים בעיצוב, ייצור ושילוב והרכבה של הלוויין יהיו קפדניים כמו של רכב טיסה בפועל, על פי גורמים המעורבים במאמץ DebriSat.

חברת DebriSat אמורה כעת לעבור בדיקת השפעת היפר-ערביות בתחילת 2014, אמר נורמן פיץ-קוי, פרופסור במחלקה להנדסת מכונות וחלל ומנהל קבוצת מערכות החלל באוניברסיטת פלורידה שבגיינסוויל. הוא מוביל את צוות DebriSat של האוניברסיטה.

פעילות גופנית אינטנסיבית

בדיקת השפעת היפר-עירוניות היא אחת שבה כמות האנרגיה שחווה במהלך פגיעה טיפוסית בין שני לוויינים המקיפים את עצמה, אמרה פיץ-קוי ל- demokratija.eu. הבדיקה תתבצע במרכז הפיתוח ההנדסי ארנולד של חיל האוויר בטנסי.

לאחר שהסתבכתי, כמה עבודה כרוכה בלחבר יחד כיצד הלוויין הגיב לפגיעה?

'אנחנו בעצם לא מדביקים את הלוויין בחזרה,' אמר פיץ-קוי. 'במקום זאת אנו מאפיינים - גודל, צורה וכו ' - של השברים הנובעים מההשפעה. זהו תרגיל עתיר עבודה '.

ליאו של נאס'א מסר כי לאחר בדיקת ההיפר -מהירות, מומחי אוניברסיטת פלורידה יאספו שברים בגודל של עד כ -2.8 אינץ '(2 מילימטר). זה בערך כל עוד ניקל סמיך.

מידות השברים המתקבלים יימדדו לאחר מכן בנפרד. נתונים אלה יימסרו לנאס'א ולמרכז מערכות החלל והטילים של חיל האוויר.

משרד התוכנית לפסולת מסלול נאס'א יוביל את המאמץ לנתח את הנתונים ולהשתמש במידע כדי לשפר את מודל הפירוק הלוויין, אמר ליאו.

לאונרד דיוויד דיווח על תעשיית החלל במשך יותר מחמישה עשורים. הוא זוכה פרס העיתונות הלאומית של מועדון החלל בשנה שעברה ועורך ראשי בעבר במגזינים Ad Astra ו- Space World של אגודת החלל הלאומית. הוא כתב עבור demokratija.eu מאז 1999.