Harpooning Space Junk er ikke så gal som det høres ut

I 10 år gikk det europeiske romfartsselskapets Envisat-satellitt rundt jorden hvert 100 minutt. Da det skred gjennom rom i en høyde på 486 miles, overvåket en pakke med ni instrumenter jordens atmosfære, land, sjø og iskapsler. Så, i 2012, gikk satellitten på skolebuss dim. Seks år senere er det fortsatt der ute, i ekstraplanetisk limbo og gjør ingenting mye i det hele tatt.

Plassen er hinsides stor og for det meste tom, men jordens laveste bane er overfylt og full av søppel. I 2013 observerte NASA 500 000 biter av søppel-20 000 av dem større enn en softball - og anslått at det er millioner der oppe, for små til å spores til de har dinged eller gashed andre satellitter eller rombiler. (Flytter med en hastighet på opptil 17.500 miles i timen, selv om noe lite kan forårsake betydelig skade.) Envisat er ikke det eneste som tetter opp bane, men det er en av de største og mest overbevisende; Populær mekanikk kalte det "Moby Dick of space junk."

Gjennom årene har det vært mange ideer for hvordan man håndterer rommets rusk, fra å knuse det i et nett for å steke det med lasere. NASA jobber for tiden med et gripende verktøy inspirert av guttfødder. Forrige uke, BBC rapporterte at ingeniører på Airbus jobber med en ny ide som tar en cue fra Ahab: en harpoon som kan fange Envisat og andre rombrudd. Våpenet ville være knyttet til et romfartøy, sa Alastair Wayman, en av prosjektets ingeniører BBC, så alt du trenger å gjøre er å ligge en avstand unna, vent på målet å rotere under deg, og i det rette øyeblikket brann din harpoon. "Når spissen har gjennomgått objektet i spørsmålet, ville barbs pope ut og holde ruskene fort og lar romfartøyet trekke det bort. Under første forsøk i et laboratorium, hvor forskere har brukt trykkluft for å kaste harpunet på metallplater, har verktøyet skåret "som en varm kniv gjennom smør," sa Wayman. En miniatyr versjon vil hodet opp i rommet neste måned, og gruppen RemoveDebris vil skje ut noen stykker søppel og deretter prøve å gjenoppta dem.

Denne plass harpoon går for en prøvekjøring neste måned. airbus

Selv om en plass harpoon høres mer ut som Khanens vrede enn Apollo 13, Forutsetningen er kanskje ikke så fantastisk. John Crassidis, professor i maskin- og romfartsteknikk ved University of Buffalo og en ekspert på rommets rusk, sier konseptet er "pent." Hvis du vil "ta ut en stor satellitt", legger han til, "det er sannsynligvis en god ide .”

Krympende massive objekter i bane er viktige fordi vi ikke alltid vet når og hvor de kommer tilbake til jorden, og de kan ikke bare brenne opp i atmosfæren. Kinas Tiangong-1 romstasjon, for eksempel, forventes å reentere atmosfæren de neste ukene, men de potensielle landingspunktene spenner over flere kontinenter. Tumblingstrukturen vil trolig ikke forårsake mye skade, men en tett harpoon kan føre oss til å lede en nedstigning - inn i det brede Stillehavet, si.

Men det er ikke så enkelt. Det er en sjanse for at harpunen ikke går i ren, men ødelegger faktisk målløsende utallige små fragmenter i omløp i stedet for en stor, sporbar en (som det som skjedde da Kina med vilje eksploderte en av sine gamle satellitter i 2007). Og hvis lanseringssatellitten er bundet til målet, skal begge brenne. "Det er å miste satellitten din for å få en annen satellitt," sier Crassidis, og prisen kan være betydelig. Å legge til kostnaden er at du ikke virkelig kan samle mer enn ett stykke søppel på denne måten. "Du kan ikke bare gå opp og enkelt gå fra en bane til en annen for å plukke opp en haug med gjenstander, fordi alt går i forskjellige retninger" og muligens spinner, sier Donald Kessler, en pensjonert astrofysiker som helmet NASAs Orbital Debris Program Office. Lisa Ruth Rand, en mellommenneskollektor og postdoktor i historien ved University of Wisconsin-Madison, ser også et hav av juridiske problemer. Ytre romstraktaten fra 1967 fastsetter at ingen eier plass, men folk, bedrifter og land eier objektene som beveger seg gjennom det. Hvis du skal gå til spearfishing for en satellitt, slår du best på den rette, og vær sikker på at du har "vanntett tillatelse til å gjøre det og ta det ned," sier Rand..

Envisat, den langdøde satellitten, kan være en kandidat for harpooning. ESA / AFP / Getty Images

Selv om harpunen kan ta tak i de største biter av søppel, vil det ikke gjøre mye mot millioner av mindre fragmenter. "Det er ikke mye vi kan gjøre med dem," sier Kessler. "Det er bare for mange av dem. Vi vil aldri feie dem ut derfra. "I stedet for å gå etter disse med harpuner, nett eller lasere, taler Rand for en mer håndfri tilnærming - spesielt for elementene i lav-jordens bane. Denne regionen "er den mest overfylte, men også den mest effektive forvaltningen ved å la det naturlige miljøet gjøre hva det gjør," sier Rand. Orbits degradere, rusk faller og forbrenner. Rand beskriver dette som "som en elv - når vi legger et stykke rusk inn i elva, bæres det bort."

Den beste løsningen for fremtiden er å ikke introdusere mer rusk enn nødvendig. De forente nasjoner har utstedt anbefalinger for å forhindre og begrense rommets rusk, men det finnes ingen bindende internasjonale avtaler. "Du oppfører seg bra og vil at alle andre skal oppføre meg godt," sier Rand. Hammering ut en adfærdskodeks - og overholder den - er spesielt viktig da nanosatellitter sprer seg. Disse mindre gjenstandene har ikke mye i fremdriften, sier Crassidis, og de kjører ofte sine små drivstoffreservasjoner tørre for å fullføre sine oppdrag, i stedet for å holde litt tilbake for å sikre at de kan omdirigere inn i atmosfæren, hvor de ville Brenne opp.

Det kommer ingen himmelsk søppelbil, men harpoonidéen kan hjelpe under svært spesielle forhold. Så langt er det mer teoretisk enn praktisk, men "Jeg gleder meg over disse nye ideene. Det er så mange kule de der ute, sier Crassidis. "Vi kan ikke bare fortsette å dumpe disse tingene til barna våre og barnebarn."