Детали даже меньше, чем смартфон, представляют опасность для нашей способности делиться информацией и находить свой путь.Хотя местонахождение крупного космического мусора известно, осколки размером менее 10 сантиметров трудно каталогизировать, а мелких фрагментов в 10 раз больше, чем крупных. Из-за своей исключительно высокой скорости — до 15 километров в секунду — небольшие обломки представляют серьезную угрозу для космических полетов и работы спутников, например, тех, которые используются для связи и навигации.В статье «Удаление космического мусора неправильной формы с помощью лазера» Стефан Шарринг, Яша Вилькен и Ханс-Альберт Эккель из Немецкого аэрокосмического центра описывают новый подход к применению принципов лазерно-индуцированного разрушения, при котором использование лазерных импульсов высокой энергии изменяет орбиту. мусора и выбросить его в атмосферу, в результате чего он сгорит.
В невесомости космоса авторы отмечают «вторичный эффект лазерного повреждения, который не сразу проявляется в экспериментах на Земле»: когда часть объекта удаляется или удаляется с помощью лазерного луча, отдача передается импульс к объекту. Авторы моделируют мощные лазерные колебания опасных материалов с целью изменения орбиты космического мусора таким образом, чтобы он снова входил в атмосферу и разрушался в ней.Подобные концепции на основе лазеров для удаления космического мусора предлагались и раньше. Однако другие исследования были нацелены на простые геометрические формы, такие как пластины, кубы, сферы и цилиндры, которые оптимально ориентированы по отношению к лазерному источнику.
Авторы указывают, что недостатком таких исследований является то, что они не рассматривают геометрически сложные объекты или объекты неправильной формы, характерные для большинства космического мусора, и не учитывают случайную ориентацию этих объектов в космосе.«Наша работа представляет собой переход от лабораторных экспериментов с идеализированными плоскими мишенями и оптимальной юстировкой лазера к моделированию реальных сценариев с обломками произвольной формы и ограниченной точностью лазерного наведения», — заявили авторы.Статья опубликована в открытом доступе в рамках специального раздела «Лазерное повреждение» под руководством приглашенных редакторов Виталия Груздева (Университет Миссури) и Мишель Шинн (Национальный ускорительный центр Томаса Джефферсона).«Лазерное повреждение обычно считается негативным явлением, но в этой статье рассматривается важное положительное применение лазерно-индуцированного повреждения.
В этом исследовании повреждения, вызванные лазерными лучами, служат очень полезной и позитивной цели, очищая пространство вокруг Земли. ", — сказал Груздев.