Ученые создали плазменную пушку для удаления космического мусора с орбиты

Японские ученые разработали и испытали на Земле новую установку для удаления космического мусора с орбиты — плазменную пушку.

Проблема космического мусора

Околоземное пространство переполнено обломками, которые движутся с огромной скоростью, превышающей скорость пули. Как отмечает физик Кадзунори Такахаси из Университета Тохоку, это создает высокий риск столкновений со спутниками, поддерживающими деятельность человека в космосе.

Ограничения существующих методов

Большинство существующих технологий удаления мусора требуют непосредственного контакта, что может вызвать неконтролируемый разброс обломков. Новые исследования сосредоточены на использовании плазменного двигателя для замедления и вытеснения мусора с орбиты.

Принцип работы спутника-уборщика

Разработанный Такахаси подход заключается в том, что спутник сбивает мусор выбросом плазмы. Давление плазмы замедляет мусор настолько, чтобы он сошел с орбиты примерно за 100 дней.

Двунаправленный плазменный двигатель

Обычные плазменные установки создают сильную отдачу, которая уменьшает эффективность торможения. Чтобы решить эту проблему, Такахаси создал двунаправленный безэлектродный плазменный двигатель. Он выбрасывает две струи плазмы: одну к космическому мусору, другую — в противоположном направлении, балансируя двигатель и увеличивая тормозящую силу.

В двигателе используется специальное магнитное поле, или «магнитная ловушка», которое концентрирует тормозящую силу вдоль направления выброса.

Испытания и результаты

Теоретические расчеты были проверены в вакуумных камерах, имитирующих космические условия. Двунаправленный выброс плазмы действительно балансирует двигатель, а конфигурация с магнитной ловушкой увеличивает силу замедления.

Двигатель работает на аргоне — дешевом и доступном топливе, что делает технологию перспективной для массового применения в очистке орбиты от космического мусора.