16.07.2026 07:33
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
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