Инновационные решения НАСА для эффективной очистки космического мусора

Новый отчет НАСА OTPS определяет экономически эффективные способы управления орбитальным мусором, уделяя особое внимание непосредственной оценке рисков и затрат в течение 30 лет. Фото: SciTechDaily.com

Об этом свидетельствует анализ новых данных. НАСА Ее партнеры, возможно, нашли более экономичные способы решения растущей проблемы орбитального мусора, чем считалось ранее.

Управление технологий, политики и стратегии НАСА опубликовало новый отчет, который дает руководству агентства новое понимание того, как измерять риски, создаваемые орбитальным мусором.

«Повышение активности на орбите Земли дало нам все: от более быстрой наземной связи до лучшего понимания нашего меняющегося климата», — сказала Чарити Уиден, возглавляющая OTPS НАСА. «Эти растущие возможности приводят к более насыщенной космической среде. Это исследование является частью работы НАСА по быстрому улучшению нашего понимания этой среды, как это изложено в недавно выпущенной Стратегии космической устойчивости НАСА, путем применения экономической точки зрения к этой важной проблеме».

Отчет, Анализ затрат и выгод от борьбы с орбитальным мусором, его отслеживания и устраненияявляется вторым этапом работы OTPS по устранению технических и экономических неопределенностей, связанных с орбитальным мусором.

Моделирование орбитального мусора вокруг Земли, показывающее количество объектов в геостационарной области. Фото: НАСА ОДПО.

Прогресс по сравнению с предыдущими отчетами

ОТПС Отчет первого этапа, выпущенный в 2023 году, предоставил первоначальную информацию политикам, желающим провести анализ затрат и выгод мер по устранению орбитального мусора, включая перемещение, удаление или повторное использование объектов. Новый отчет улучшил качество оценок рисков для космических аппаратов от орбитального мусора. Эти новые оценки охватывают все: от крупнейших обломков в космосе до фрагментов размером в миллиметр. В отчете также расширяется сфера деятельности групп OTPS, включая действия, которые могут уменьшить образование новых обломков и отслеживать существующие обломки.

«Это исследование позволяет нам начать отвечать на вопрос: какие наиболее экономически эффективные действия мы можем предпринять для решения растущей проблемы орбитального мусора?» Об этом сообщил аналитик НАСА Джерико Локк, ведущий автор доклада. «Измеряя все в долларах, мы можем напрямую сравнить защиту космического корабля с отслеживанием более мелких обломков или удалением 50 крупных обломков с удалением 50 000 более мелких обломков».

Инновационные методы измерения риска

Новый отчет OTPS отличается от предыдущих исследований орбитального мусора тем, что в нем напрямую оцениваются риски, связанные с космическим мусором, а не косвенные показатели риска, такие как количество кусков мусора на орбите. Кроме того, он измеряет риск в долларах – путем моделирования затрат, которые операторы могут понести при маневрировании космического корабля во избежание обломков, при близком сближении, а также при повреждении или потерях, вызванных столкновением обломков. В исследовании моделируется эволюция среды орбитального мусора за 30 лет.

Оцените экономически эффективные стратегии

В общей сложности в исследовании сравнивается экономическая эффективность более 10 различных действий, которые можно предпринять для снижения риска орбитального мусора, таких как экранирование, отслеживание мелких обломков или обработка крупных обломков. В конечном итоге команда надеется оценить экономическую эффективность комбинаций различных процедур, известных как портфели.

В анализе доклада рассматриваются общие разумные действия, которые космическое сообщество исторически рассматривало как экономически эффективные подходы к поддержке космической устойчивости. Например, в докладе говорится, что некоторые методы очистки от мусора могут быть столь же ценными, как и смягчение последствий мусора. Также подсчитано, что быстрый увод мертвого космического корабля с орбиты является экономически эффективным способом снижения рисков. Такие результаты могут дать новые соображения руководителям НАСА и космическому сообществу при решении проблемы орбитального мусора.

Планы на будущее и публичная доступность

OTPS планирует опубликовать исследовательский код, использованный для проведения исследования. Исследовательская группа планирует продолжить работу над пониманием орбитального мусора и различных подходов к борьбе с ним и поделится своими знаниями с заинтересованными сторонами.