Инновационные решения НАСА для эффективной очистки космического мусора

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.