te vernietigen
Het internationale ruimtestation ISS kan binnenkort worden bewapend met een laser om op orbitaal puin te schieten.
Dit idee kan ertoe leiden dat satellieten worden uitgerust met lasergeweren om ruimteverspilling kwijt te raken, wat veel problemen veroorzaakt.
NASA-onderzoekers suggereren dat er ongeveer 3000 ton ruimteschroot in de aardbaan van de aarde is, inclusief verlaten satellieten, raketlichamen, evenals delen en puin als gevolg van de botsing van verschillende objecten. Zelfs brokjes raken kan rampzalig zijn, omdat het snelheden kan bereiken van ongeveer 22.370 mijl per uur (36.000 km / u).
Het probleem van ruimtepuin met elk voorbijgaand jaar wordt steeds dringender, naarmate meer en meer ruimtevaartuigen en schepen de ruimte in worden gestuurd. Bovendien kunnen kleine deeltjes losraken van grote stukken puin als gevolg van schokken en botsingen. Dergelijke deeltjes kunnen ook botsen met andere objecten in de baan en hun vernietiging veroorzaken.
Het meeste ruimtevaartuig, inclusief het internationale ruimtestation ISS, is bestand tegen de impact van deeltjes die kleiner zijn dan 0,4 inch (1 centimeter). In elk geval laten op de grond gebaseerde radars zien dat meer dan 700.000 brokstukken van meer dan 0,4 inch groot in de baan om de aarde zijn. Hoewel items die groter zijn dan 10 cm, te groot zijn om door astronomen niet opgemerkt te worden, is puin van 0,4-4 inch (1 tot 10 centimeter) veel moeilijker op te merken. Nu suggereren wetenschappers dat het EUSO-ruimtewaarnemingscentrum in 2017 op het ISS zal worden geïnstalleerd met behulp van de Japanse module. Het kan serieus helpen bij het opsporen van gevaarlijke afvalstoffen. Bovendien kan een krachtige laser vervolgens ruimteschroot vernietigen.
"Zo kan de telescoop van het ruimtewaarnemingscentrum, ontworpen om kosmische straling te detecteren, in dit project worden gebruikt," zei Toshikatsu Ebisuzaki, een astrofysicus, hoofdonderzoeker aan het Instituut voor Fysisch en Chemisch Onderzoek (RIKEN).
Het EUSO-ruimtewaarnemingscentrum was oorspronkelijk ontworpen om ultraviolette straling te detecteren, die wordt geproduceerd door hoogenergetische kosmische straling die 's nachts de atmosfeer binnendringt. Wetenschappers zijn van mening dat een breed scala aan high-power optica ook helpt bij het opsporen van razendsnel afval in de buurt van het internationale ruimtestation.
Zodra de EUSO het naderende puin opmerkt, vernietigt een laser met een coherent amplificatie (CAN) -netwerk het puin. Een CAN-laser bestaat uit kleine lasers die samen een krachtige laserstraal genereren. Tegenwoordig is dit apparaat in ontwikkeling.
Wetenschappers gebruiken een laser om een dunne film op het oppervlak van een vuilnis te verdampen. Dientengevolge zal plasma met hoge snelheid fungeren als een raketpluim. Dus het afval valt en brandt in de atmosfeer van de aarde. Een volledige versie van dit systeem wordt opgeladen met een ultraviolette laser van 100.000 watt die tot 10.000 pulsen per seconde kan produceren, die elk een tiende van een miljardste van een seconde in beslag nemen. Onderzoekers geloven dat een dergelijk systeem puin op een afstand van 100 kilometer kan vernietigen, terwijl de laser een lithium-ionbatterij van 17 pond (8 kilogram) nodig heeft.
Wetenschappers zijn van plan een kleine testversie van een dergelijk systeem in het internationale ruimtestation te implementeren. Het zal bestaan uit een miniatuurversie van de EUSO en een prototype 10-watt UV CAN-laser die maximaal 100 pulsen per seconde afvuurt. Een vertegenwoordiger van RIKEN merkte op dat de mini-EUSO-telescoop officieel werd bevestigd als een project op het internationale ruimtestation ISS. Ongeveer zal het in 2017-2018 worden gelanceerd, maar de laser bevindt zich nog in de ontwikkelingsfase.
Als de proefversie en de volledige versie succesvol zijn, zijn de onderzoekers van plan een satelliet te ontwikkelen die ontworpen is om ruimteschroot te vernietigen. De satelliet zal worden uitgerust met een UV-CAN-laser van 500.000 watt, die tot 50.000 pulsen per seconde kan genereren. Wetenschappers hebben berekend dat de satelliet in staat is om elke vijf minuten een deeltje puin te vernietigen, of 100.000 deeltjes - jaarlijks. De meeste afval wordt geconcentreerd op een hoogte van ongeveer 800 kilometer. De onderzoekers suggereren dat de satelliet vanaf een hoogte van 1000 kilometer kan beginnen en vervolgens elke maand 10 kilometer kan afdalen. Dus na 50 maanden zal hij de lastigste rommel op het niveau van 310-620 mijl (500 en 1 000 kilometer) verwijderen.
"We waren eindelijk in staat om een remedie te vinden voor de accumulatie en verspreiding van ruimtepuin," zei Ebisuzaki.
"Het grootste probleem voor vandaag is financiën", voegde Ebisuzaki toe. "Er zijn enkele technische problemen, maar het belangrijkste punt is om financiering te vinden voor de voortzetting van de ontwikkeling en de lancering", aldus de Japanners.
Wetenschappers presenteerden de resultaten van hun onderzoek op 13 maart in het tijdschrift Acta Astronautica.
