Датчик для мониторинга орбитального мусора установят на МКС

Янв 02, 2018 Леонид Гляделов

Новости космоса:
Международная космическая станция - не единственный космический корабль, вращающийся вокруг Земли. Фактически, он сопровождается космическим телескопом Хаббла, спутниками в системе наблюдения Земли и более 1000 других эксплуатационных космических аппаратов и CubeSats. В дополнение к космическим аппаратам на орбите также находится множество орбитального мусора - объекты, созданные человеком, которые больше не служат целям в космосе.

По оценкам, более 100 миллионов единиц орбитального мусора, размером меньше одного сантиметра, в настоящее время на орбите Земли, они могут быть слишком малы для отслеживания, но многие из них достаточно велики, чтобы нанести ущерб космическим кораблям.

Подробнее:

Космическая станция имеет экраны для защиты от мусора размером менее 1,5 сантиметров. Большие части мусора отслеживаются наземным контролем, и если необходимо, двигатели космической станции могут использоваться для безопасного маневрирования станции от обломков.

Датчик космического мусора (SDS) будет отслеживать окружающую среду вокруг космической станции в течение двух - трех лет, фиксируя экземпляры мусора размерами от 0,05 до 5 мм. Объекты размером более 3 мм. контролируются с земли. Он запустится на станцию в грузе SpaceX Dragon во время миссии по снабжению станции, не ранее 12 декабря.

Орбитальный мусор размером 0,3 мм может представлять опасность для полетов человека и роботов.

«Обломки подобного размера могут повредить открытые теплозащитные системы, скафандры, окна и неэкранированное чувствительное оборудование», - сказал Джозеф Гамильтон, главный исследователь проекта. «На космической станции он может острыми краями угрожать безопасности космонавтов, и может нанести ущерб костюмам».

Как только датчик будет установлен на внешней стороне модуля Columbus на борту космической станции, он будет обеспечивать возможности обнаружения и записи в режиме реального времени.

Используя трехслойную акустическую систему, SDS охарактеризует размер, скорость, направление и плотность этих мелких частиц. Эта система определяет время, местоположение и скорость обломков, в то время как последний слой - блокиратор обратного хода Lexan - обеспечивает определение плотности объекта.

Первый и второй слои SDS идентичны, оснащены акустическими датчиками и резистивными линиями шириной 0,75 мм. Если кусок обломков повреждает первый слой, он прорезает одну или несколько резистивных линий, прежде чем воздействовать и проходить через второй слой. Наконец, обломки попадают на заднюю пластину.

Хотя блокиратор обратного хода не будет использоваться для возврата каких-либо собранных образцов в сочетании с первыми двумя слоями, он дает исследователям ценные данные об обломках, которые воздействуют на SDS на орбите.

«У блокиратора обратного хода есть датчики для измерения того, насколько сильно его повреждают, чтобы оценить кинетическую энергию воздействующего объекта», - сказал Гамильтон. «Объединив это с измерениями скорости и размера из первых двух слоев, мы надеемся вычислить плотность объекта».

Акустические датчики в первых двух слоях измеряют время воздействия и местоположение с помощью простого алгоритма триангуляции. Наконец, объединение данных о времени воздействия и данных о местоположении обеспечивает измерения ударов и направления обломков.

Данные, собранные во время исследования SDS, помогут исследователям отобразить весь "ассортимент" космического мусора и планировать будущие датчики за пределами космической станции и околоземной орбиты, где риск повреждения для космических аппаратов орбитальным мусором еще выше.

«Окружающая среда из обломков постоянно меняется и ее необходимо постоянно контролировать», - сказал Гамильтон. «В то время как верхняя атмосфера заставляет мусор на низких орбитах разрушаться, но новые запуски и новые события в космосе добавят его количество».