Инженеры Университета Purdue разработали аэродинамический парус Spinnaker3 для очистки космического мусора, который предназначен для ускорения уборки с орбиты космического мусора на высоте до 645 км, чтобы он безопасно сгорел в атмосфере Земли. Вскоре парус будет подвергнут испытаниям на отработавшей ракете-носителе на высоте около 322 км.
По закону спутники под американским флагом должны быть либо сняты с орбиты, либо отправлены на безопасное хранение в течение 25 лет после прекращения работы. Стандартный способ сделать это - использовать двигатели космического корабля, чтобы вывести его на правильную орбиту утилизации. Проблема в том, что такие системы подруливающих устройств и дополнительное топливо, необходимое для окончательного изменения траектории, увеличивают массу спутников, увеличивая затраты и уменьшая их возможности.
Альтернативой является использование системы, не требующей топлива и сложной техники. Одним из примеров этого является тормозной парус, который расширяется и пассивно улавливает случайные молекулы разреженной атмосферы на низкой околоземной орбите, заставляя орбиту корабля затухать до тех пор, пока он не попадет в атмосферу.
Такие паруса уже тестировались, но Spinnaker3 немного лучше, вооружившись 3-метровыми гиками, чтобы развернуть мерцающий, полупрозрачный парус из фторированного полиимида на 18 кв. м . Этот парус достаточно большой, чтобы помочь снять с орбиты не только спутник, но и разгонный блок ракеты-носителя с высоты до 650 км.
Spinnaker3 планируется запустить на ракете Firefly Aerospace Alpha, взлетающей с базы космических сил Ванденберг в Калифорнии. После выхода на орбиту парус будет использоваться для снятия с орбиты верхней ступени корабля Alpha примерно за 15 дней вместо предполагаемых 25 дней без посторонней помощи.
Новый парус был разработан стартапом Vestigo Aerospace LLC в рамках премии NASA Phase I Small Business Innovation Research с помощью 18 студентов и аспирантов, а также преподавателей и сотрудников Лаборатории космических полетов Purdue.
Purdue завершила наземные испытания в начале этого года, а Калифорнийский политехнический университет в Сан-Луис-Обиспо предоставил авионику и системы визуализации, которые будут отправлять фотографии паруса из космоса.
«Многое может вылететь само по себе примерно через сто лет, но это не принесет нам никакой пользы», - говорит Арли Блэк, доктор философии Purdue, кандидат в области аэронавтики и космонавтики. «Мы хотим ускорить этот спуск с помощью тормозного паруса. Принимая во внимание прогнозируемые атмосферные условия ракета-носитель Firefly Aerospace может самостоятельно сходить с орбиты на малой высоте в течение 25 дней. При использовании Spinnaker3 процесс спуска с орбиты будет сокращен до 15 дней».
