スペースデブリとは何ですか？
スペースデブリとは、すべての人工物体とその物体を指します。
場合によっては、大きいまたは含む機内では、危険な（核、有毒などの）物質、スペースデブリの物体は地球に直接の危険をもたらす可能性があります-軌道を制御できない、地球の大気の密な層を通過するときの不完全な燃焼、および集落に落下するデブリ、産業施設、輸送通信。
地球近傍空間の汚染問題純粋に理論的な概念としての宇宙「スペースデブリ」は、基本的に 50 年代後半の最初の人工地球衛星の打ち上げ直後に生まれました。
1993 年 12 月 10 日の「宇宙活動が環境に及ぼす影響」と題した国連事務総長の報告書を受けて、国際レベルで正式な地位を獲得しました。
それは何で構成されていますか？
現在、地球近傍低層領域では、高度約 2,000 km までの軌道 (LEO) には、さまざまな推定によれば、総質量が最大 2000 万個の人工物体が約 22 万個 (2009 年 10 月の国連宇宙事務局によると 30 万個) 存在します。 5,000トン。
統計的推定に基づいて、直径が1 cmを超えるこのような物体の総数はかなり不確実であり、6万から10万に達する可能性があると結論付けられています。
そのうちのほんの一部 (約 10%) だけが、地上レーダーと光学手段を使用して検出、追跡、カタログ化されます。たとえば、2013 年の時点で、米国戦略軍のカタログには 16,600 個の物体 (ほとんどが 10 cm 以上) が含まれており、そのほとんどはソ連、米国、中国によって作成されました。
ロシアのカタログ、GIATs ASPOS OKP（TsNIIMash）、2014年8月には15.8千個のスペースデブリが含まれ、地球周回軌道には合計17.1千個以上の物体（衛星の運用を含む）があり、いずれかと衝突すると宇宙船が完全に破壊されました。
監視対象オブジェクトの約6％がアクティブです。オブジェクトの約22％が機能を停止しました。 17％はロケットの上段とブースターに費やされ、約55％は廃棄物、打ち上げに関連する技術要素、爆発や断片化による破片です。
これらの天体のほとんどは、平面が交差する高傾斜軌道上にあるため、相互通過の平均相対速度は約 10 km/s です。
運動エネルギーの膨大な蓄えのためにこれらのオブジェクトのいずれかがアクティブな宇宙船と衝突すると、宇宙船が損傷したり、無効になったりする可能性があります。例としては、2009年2月10日に発生したコスモス-2251とイリジウム33の人工衛星の最初の衝突があります。その結果、両方の衛星が完全に崩壊し、600を超える破片が形成されました。
最も汚染された地域は、宇宙船の運用に最も頻繁に使用される地球の周りの軌道の地域です。これらは、LEO、静止軌道（GSO）、および太陽同期軌道（SSO）です。
NASAの説明によると、地球近傍宇宙における宇宙物体の分布のコンピュータモデルは、それらの95％が破片です。
スペースデブリはなぜ危険なのですか？
低い位置にある大きなオブジェクト地球に近い軌道では、徐々に減速し、しばらくしてから大気圏に入ります。それらの破片のいくつかは惑星の表面に到達します。スペースデブリの小さな物体は、ほぼ毎日、大気の密な層に落下します。大きな物体は、月に数回です。ニコラスジョンソン（NASA）によると、衛星やロケットの破片はほぼ毎年表面に到達します。
- オブジェクトWT1190Fの落下
2015 年 11 月 13 日、そのうちの 1 つが以前に月計画に参加したロケットの破片。大きさ 1 ～ 2 m、密度 0.1 g/cm3 の破片が、スリランカの海岸から約 60 km 離れたインド洋地域の大気中に侵入しました。
いくつかの意見によると、これは最初でした長楕円軌道から地球に戻ってきたスペースデブリの記録された事例。その遠地点は月から地球までの距離の約2倍です。オブジェクトWT1190Fは、11月13日に地球の大気圏に入り、無事に燃え尽きました。
- ガベージ小惑星
科学者によると、天体は地球に向かって移動しており、地球起源のもの。米国宇宙機関の科学者らは、人工起源の天体が地球から月までの距離の10%に等しい距離で地球に接近すると指摘している。これは 2021 年 2 月上旬に判明しました。
米国航空宇宙局宇宙ゴミは、重力によって捕らえられた私たちの惑星の人工衛星となった。科学者らはモデリングを行った結果、ロケットの破片がまもなく地球の軌道を離れ、極めて接近することを発見した。
サーベイヤー2号が1966年に打ち上げられて以来、人工小惑星が長い間宇宙を飛行してきたことは注目に値します。科学者たちは、これが実際に当てはまるかどうかをまだ調べていません。
スペースデブリを掃除して破壊する方法
効果的な破壊対策600km以上の軌道（大気に対するブレーキによる浄化効果が影響しない軌道）上のスペースデブリは、人類の現在の技術開発レベルではまだ開発されていません。
衛星プロジェクトも検討されましたが、強力なレーザービームでデブリを蒸発させたり、イオンビームで軌道を変えたりすることで、デブリが大気圏に突入して部分的または完全燃焼するのを遅らせるか、静止軌道上の装置の場合は埋葬することになる。軌道、地上ベースのレーザー (レーザーほうき)、またはさらなる処理のために廃棄物を収集する装置。
同時に、確実にするタスクの緊急性地球近傍天体（OKP）の技術的汚染の状況での宇宙飛行の安全性と、宇宙物体が大気の密な層に制御不能に侵入して地球に落下した場合の地球上の物体の危険性の低減が高まっています。急速に。
「スペースデブリ」の問題を解決するための国際協力は、以下の優先分野で発展しています。
- 静止軌道（GSO）の領域を含むOKPの環境モニタリング：「スペースデブリ」の観測と「スペースデブリ」のオブジェクトのカタログの維持。
- 「空間の数学的モデリングデブリ」と、NCPのデブリと宇宙飛行の危険性を予測するための国際情報システムの作成、およびSOの危険な接近と大気の密な層への制御されていない侵入のイベントに対する情報サポート。
- 「スペースデブリ」の高速粒子の衝撃から宇宙船を保護する方法と手段の開発。
- 廃棄物エリアの汚染を軽減することを目的とした対策の開発と実施。
スペースデブリの検索と追跡
地球近傍の軌道を監視して、その中の物体を探すためのツールは数多くあります。レーダーと光学に分けることができます。
軌道上の物体の検出も可能です。宇宙探査または防衛システム用の汎用ツールの追加機能。専門的なツールが多数あります。
ソ連と米国は強力な宇宙追跡ツールを作成しました。ヨーロッパやその他の国にも多くの専用機器があります。
地球近傍天体を追跡し、スペースデブリを軽減するための全国的なプログラムがいくつかあります。機関間スペースデブリ調整委員会は、彼らの活動を調整するために設立されました。
- ヨウ素エンジン
小さいながらも役立つ可能性のあるイノベーションは、空のスペースデブリを一掃するのに役立つ可能性があります。これにより、小型衛星がミッション終了時に安価かつ簡単に自爆できるようになるでしょう。
この技術は、新しい燃料であるヨウ素を使用しています。地球からの衛星の高さを制御する電気モーター。ヨウ素は、従来の燃料よりも安価で、より単純な技術を使用しています。多くの従来のロケット燃料とは異なり、ヨウ素は無毒であり、室温および圧力で固体のままです。これにより、地球での作業がより簡単かつ安価になります。
加熱すると通過せずにガスになります液相を通過するため、単純な推進システムに最適です。さらに、従来の燃料よりも密度が高いため、衛星に搭載するスペースが少なくて済みます。
- 宇宙船のガベージコレクター
ロシアの科学者たちは、宇宙船を使って地球の低軌道を一掃することを提案した。エンジンを搭載した特別なモジュールが搭載されています。
これらのモジュールはオブジェクトにアタッチされますスペースデブリを除去し、遠ざけます。静止軌道については、宇宙船を牽引するのが望ましいと科学者らは言う。
その任務は、スペースデブリの物体を「破壊軌道」（高さ600 km、大気に対するブレーキングによって物体が徐々に破壊される）に輸送することです。
Космический корабль-сборщик, предложенный 地球近傍軌道の清掃を行うチームで、長さは11.5メートル、直径は3メートル、重さは4トン強です。このようなコレクターは、エンジンを搭載した 8 ～ 12 個のモジュールを搭載できます。
旅客船のステージを移動するには、重さ9トンのZenit-2ステージ（約350トン）を輸送するには50〜70kgの燃料が必要です。開始時のそのような組み立て機の総重量は8〜12になります。トン。
現代の加速器はそのようなものを簡単に推測することができます1000kmまでの任意の軌道への貨物。コレクターがモジュールを使い果たした後、それはブースターの最終段階に加わり、それと一緒に上層大気に移動して燃焼します。
- ゴミを掃除する日本のスタートアップ
日本のスタートアップは、2021年3月からスペースデブリを見つけて除去するデバイスを発売する予定です。すべてがうまくいけば、彼らは完全な任務を送るでしょう。
日本の新興企業アストロスケールは、ELSA-d宇宙船をカザフスタンのバイコヌール宇宙基地に送りました。そこで技術者は、2021年3月に打ち上げ予定のソユーズロケットとそれを統合する予定だ。
同社は、これが最も重要なフライトであると述べましたこれは同社のデブリ削減技術の最初のデモンストレーションであり、宇宙活動の持続可能性における重要な問題です。
この小型デバイスは、GPS ベースのターゲティング センサーを使用して瓦礫の位置を特定するのに役立つターゲティングという主要技術を実証します。
このデータは、スペースデブリの一部を傍受できる、いわゆる「サービス」衛星によって使用されます。
続きを読む
火星の8兆ピクセルの画像を見てください
科学者たちは、相対性の理論に代わるものを開発しました。 「すべての理論」の本質は何ですか？
中絶と科学：出産する子供たちに何が起こるか