|  | 26 апреля 2015 | Космос и Авиация

Лазер, установленный на космической станции, будет уничтожать космический мусор

Телескоп EUSO


Инженеры из японского Института физико-химических исследований RIKEN, располагающегося неподалеку от Токио, предложили план использования мощного лазера, который, будучи установленным на борту Международной Космической Станции (МКС), произведет очистку околоземного пространства от накопившегося там космического мусора. В этом процессе будет задействован космический телескоп, изначально разрабатываемый для изучения эффектов воздействия на атмосферу космических лучей, возможностей которого вполне достаточно для обнаружения частей космического мусора. А затем обнаруженные куски мусора будут сброшены с орбиты при помощи импульса мощного оптоволоконного лазера.

Группа, возглавляемая Тошизэку Эбизузки (Toshizaku Ebisuzki), планирует использовать телескоп, создаваемый сейчас в рамках проекта Extreme Universe Space Observatory (EUSO) в институте RIKEN, который имеет достаточно большую область охвата. Этот телескоп, который будет установлен на японском модуле станции Japanese Experiment Module, будет использоваться для слежения за верхними слоями атмосферы Земли в поисках вспышек света, вызванных столкновениями молекул воздуха с высокоэнергетическими частицами космических лучей.

"Но во время, свободное от слежения за атмосферой, мы можем использовать возможности телескопа и в других целях" - рассказывает Эбизузки, - "В светлое время или во время сумерек, когда охота за вспышками света затруднена или невозможна, разрешающей способности сильной оптики телескопа достаточно для обнаружения высокоскоростных частиц космического мусора на низкой околоземной орбите".

Для очистки космоса возможности телескопа EUSO будут объединены с оптоволоконным лазером, изначально разработанным для накачки энергией ускорителей частиц. Такие лазеры, известные под названием CAN (coherent amplification network), могут вырабатывать необычайно мощные, но короткие импульсы света, требуя для этого не очень больших количеств энергии. Энергии импульса света такого лазера достаточно для того, чтобы испарить некоторое количество материала с поверхности частей космического мусора. Возникающая при этом реактивная сила дестабилизирует орбиту движения обломков, которые входят в земную атмосферу и сгорают там, не оставляя следа.

Очистка космоса от мусора


В настоящее время инженеры института RIKEN собираются произвести проверку работоспособности предложенной ими технологии, при помощи маленького 20-сантиметрового телескопа EUSO, который будет установлен на космической станции в ближайшем будущем. Роль лазерной "пушки" будет выполнять CAN-лазер, изготовленный из 100 оптических волокон, мощности которого хватит на поражение частей космического мусора, размерами до нескольких сантиметров.

"Если первые тесты пройдут успешно, мы планируем установить на космической станции полноразмерную систему" - рассказывает Эбизузки, - "В состав этой системы войдет трехметровый телескоп и лазер с 10 тысячами волокон, а возможностей такой системы будет достаточно для обнаружения и поражения космического мусора на дистанции 100 километров от космической станции".

А самой конечной целью японцев является создание полностью автономной системы, установленной на отдельной космической платформе, которая будет находиться на высоте около 800 километров от поверхности Земли, там, где находится большая часть космического мусора. "Вскоре у нас может появиться способ остановить все нарастающий и набирающий обороты ком проблемы космического мусора, который уже сейчас оказывает влияние на некоторые планы людей по освоению и изучению космического пространства" - рассказывает Эбизузки, - "По предварительным расчетам, наша система сможет удалить большую часть обломков сантиметровых размеров в течение пяти лет после начала ее работы".




Ключевые слова:
Космос, Мусор, Очистка, Телескоп, EUSO, Оптоволоконный, Лазер, Импульс, Космическая, Станция, МКС

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • CleanSpace One - швейцарский спутник, который начнет разгребать бардак на о ...
  • Наземная лазерная пушка будет превращать космический мусор в маленькие пыла ...
  • НАСА собирается сбивать космический мусор с помощью наземного лазера.
  • Россия собирается заняться очисткой околоземного пространства от космическо ...
  • Спутники CubeSail - использование солнечного паруса для очистки орбиты от к ...




  • 26 апреля 2015 22:53
    #1 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 378
    Ох уж эти японцы, им бы только лазером популять.Пусть уж лучше свои программируемые унитазы делают.
        
    27 апреля 2015 11:25
    #2 Написал: Strain

    Публикаций: 0
    Комментариев: 85
    Цитата: MaxIvanov
    Ох уж эти японцы, им бы только лазером популять.Пусть уж лучше свои программируемые унитазы делают.


    Очень полезный комментарий. Думаю все 133 других - такие же. С каких нор вы все выползаете?



    Немного не понятно что будет питать столь мощный лазер.
    Если вспомнить все подобные лазерные установки для уничтожения беспилотников - в придачу к ней идет грузовик достаточно больших размеров с заряженными батареями.
    Явно обычных солнечных батарей МКС не хватит. А если и хватит то энергия для уничтожения 1 частицы мусора будет копиться достаточно долго. Поэтому без ядерного реактора не вижу смысла сего замысла.
        
    27 апреля 2015 11:39
    #3 Написал: yg2005

    Публикаций: 0
    Комментариев: 104
    Так четко же написано, будет испаряться только небольшой слой частицы для создания реактивного эффекта и дестабилизации траектории. Импульс очень кратковременный и не требует большого количества энергии. Откуда только вылазят такие, что читать внимательно даже не умеют прежде, чем писать комменты.
        
    27 апреля 2015 11:49
    #4 Написал: Strain

    Публикаций: 0
    Комментариев: 85
    yg2005, прежде чем это написать я погугли в Википедии мощность солнечных батарей МКС и любого лазера стреляющего по небольшим беспилотникам. А если учесть что МКС только 50% времени на солнечной стороне...

    Удачи в поисках в пещере откуда ты выполз.
        
    27 апреля 2015 12:05
    #5 Написал: smpdv

    Публикаций: 0
    Комментариев: 51
    Цитата: Strain
    погугли в Википедии мощность солнечных батарей МКС и любого лазера стреляющего по небольшим беспилотникам.

    А вы погуглили среду, где происходит "отстрел"? А отличия лазеров?

    По самой статье: ВЕРЮ! Прям верю вот, что именно для этих гуманных целей потрачены миллионы денег. Причем именно японцев (в силу, видимо, их природной чистоплотности :) ) беспокоит чистота околоземного пространства упорно замусориваемая русскими и амерами.
    Что-то тут не так... bully
        
    27 апреля 2015 16:26
    #6 Написал: Akronix

    Публикаций: 0
    Комментариев: 90
    Цитата: Strain

    прежде чем это написать я погугли в Википедии мощность солнечных батарей МКС и любого лазера стреляющего по небольшим беспилотникам. А если учесть что МКС только 50% времени на солнечной стороне...

    Удачи в поисках в пещере откуда ты выполз.

    А можно и мне пояснить? А то как то не догоняю. В вики написано, что мощность солнечных батарей МКС 32,8 кВт.
    Если сохранять энергию, то можно каждый час выдавать ток мощностью 2 мегаватта в течении минуты.
    Чего вполне достаточно для боевых лазеров.
    Можно ваши подсчеты в студию?
        
    27 апреля 2015 17:31
    #7 Написал: Zerger

    Публикаций: 0
    Комментариев: 770
    yg2005,Strain, напишите о своих соображениях в Японское космическое агентство и не засоряйте форум.

    По топику: моё мнение что это реальное и надеюсь окажется эффективным решение чем строить мифические сети (где то был такой проект), да и честно говоря всем интересно в космосе лазером пострелять, другое дело если промажет и луч попадёт на землю в зеваку засмотревшегося на небо - прощай зрение? так что ли.

    п.с. отслойка сетчатки как минимум )
    п.с.2. занудный комент вышел, первые два забияки весь настрой испортили, да ещё ТРОЛЬ завёлся на форуме...


    --------------------
        
    27 апреля 2015 17:48
    #8 Написал: Akronix

    Публикаций: 0
    Комментариев: 90
    Цитата: Zerger
    отслойка сетчатки как минимум )

    С расстояния 400 км. не направленным лучем прошедшим через атмосферу, ослепить?
    Ну опять таки цифры. Боевой лазер способный гарантировано сбивать безпилотники , снаряды, ракеты считается 100 кВт.
    Солнце у нас светит с интенсивностью 1,4 кВт на метр квадратный до входа в атмосферу.
    И того если лучек от лазера попавший на землю будет размером 10*10 метров то свет от него будет не ярче солнца. То есть для ослепления он должен быть во много раз меньше по размеру.
    Вообщем даже если специально концентрировать луч на землю будет тяжело кого то ослепить. Не говоря уже о случайности.
        
    27 апреля 2015 20:38
    #9 Написал: radio

    Публикаций: 0
    Комментариев: 175
    Совсем недавно была заметка о компактном волоконном лазере для военных/
        
    30 апреля 2015 21:17
    #10 Написал: dimas

    Публикаций: 0
    Комментариев: 57
    При попадании луча на землю диаметр пятна не может быть меньше предела, определяемого дифракционной расходимостью:
    D > (R * лямбда)/d , где
    R - расстояние до освещаемого объекта,
    лямбда - длина волны излучения,
    d - диаметр луча на выходе оптической системы.

    Подставляем:
    R = 800 км (как хотят японцы),
    лямбда ~ 0,5 мкм (видимый свет),
    d = 1 мм (прикинем для простоты).
    Тогда диаметр пятна на поверхности Земли (без учёта рассеивающих свойств атмосферы) будет не менее 400 метров (а для 400 км высоты - диаметр в 200 метров).

    Но если длина волны резко уменьшается (при повышении рабочей мощности импульсного лазера это просто придётся делать), а диаметр исходящего луча наоборот растёт (для повышения эффективности воздействия), то тут диаметр пятна на Земле может сократиться и до сантиметров. И останется уповать только на то, чтобы мощность луча всё же не отслоила сетчатку или не вызвала формирование злокачественной опухоли на кожном покрове.

    Кстати, есть ещё такое понятие как самофокусировка пучка (при превышении мощности светового потока некой величины, различной для разных сред, внутри потока коэффициент преломления начинает расти по сравнению с внешней зоной потока, и пучок света начинает "схлопываться" к центру сам на себя). В этом случае верхняя формула не работает и фактически диаметр пятна может быть даже меньше диаметра исходного луча.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.