Проблема космічного сміття виникла в другій половині 20-го століття із запуском перших штучних супутників Землі. Залишені на земних орбітах космічні об’єкти стали загрозою функціонуючим супутникам і, особливо, станціям з екіпажами на борту.

З розширенням освоєння людиною космосу кількість об’єктів космічного сміття почала стрімко рости. Це потребувало вжити відповідних заходів і у 1993 році космічні агентства ряду держав створили Міжагентський координаційний комітет щодо космічного сміття (МККС). Основною метою цієї організації є забезпечення взаємного обміну інформацією між членами комітету, розширення можливостей співробітництва, розроблення заходів щодо зниження техногенної засміченості навколоземного космічного простору. Цей комітет розробив «Керівні принципи МККС щодо попередження утворення космічного сміття».

Україна також розробила і прийняла від 19 липня 2006 року відповідний документ «Обмеження засмічення навколоземного космічного простору під час експлуатації космічної техніки», який диктує основні правила космічної діяльності в Україні. Усі основні положення цього документа відповідають міжнародним рекомендаціям Міжагентського координаційного комітету щодо космічного сміття.

На цей час багато компаній провідних космічних держав розробляють системи щодо очищення навколоземного простору від космічного сміття. Ці системи можуть бути умовно поділені на два типи: пасивні й активні.

Пасивні системи встановлюють на об’єкти, які належать відведенню у щільні шари атмосфери, заздалегідь, і приводяться в дію після завершення місії. Ці системи можуть ґрунтуватися на різних фізичних принципах. Принцип дії пристроїв, які пропонує ДП «КБ «Південне», полягає у збільшенні сили аеродинамічного опору за рахунок створення великої площі шляхом надування/розгортання спеціальних конструкцій.

Активні системи являють собою автономні космічні апарати, здатні здійснювати відведення об’єктів космічного сміття в земну атмосферу й/або переводити їх на спеціальні орбіти захоронення.

.

Активні системи

ПРОЕКТ «LEOSWEEP»

На цей час ДП «КБ «Південне» у кооперації з іншими українськими організаціями бере участь у міжнародному проекті LEOSWEEP, який частково фінансує Європейський союз у рамках 7-ї Рамкової програми.

У цьому проекті досліджують можливість відведення з навколоземних орбіт у щільні шари атмосфери великих об’єктів (наприклад, ступенів ракет-носіїв) за допомогою іонного впливу, який створюється на борту космічного апарата, що знаходиться безпосередньо перед об'єктом космічного сміття.

КОСМІЧНА СИСТЕМА ДЛЯ АКТИВНОГО ВИДАЛЕННЯ КОСМІЧНОГО СМІТТЯ

Космічну систему призначено для ефективного відведення з низьких навколоземних орбіт (заввишки до 1 000 км) у щільні шари атмосфери середніх об’єктів космічного сміття (масою до 1 000 кг і габаритами до 5 м).

До складу системи входять:

  • КА-перехоплювач, який оснащують комплектом модулів для уловлювання і відведення об’єктів космічного сміття;
  • наземний комплекс керування.
Характеристики КА-перехоплювача
Суха маса ~ 1000 кг
Маса палива для маневрування ~ 600 кг
Кількість уловлювальних модулів 6 шт
Характеристики уловлювального модуля
Маса конструкції ~ 200 кг 
Маса палива для відведення в щільні шари атмосфери ~ 200 кг

Час відведення об’єкта КС масою 1 000 кг з висоти 1 000 км становить півтора витка.

ПАСИВНІ СИСТЕМИ

НАДУВНА ГАЛЬМІВНА СИСТЕМА

Каркасна надувна гальмівна система складається з надувного каркаса і кулястої оболонки. Каркас є трубчастою конструкцією, яка складається з герметичних елементів.

Довжину рукавів-перемичок елементів вибирають так, щоб у робочому стані форма надувного каркаса забезпечувала натяг зовнішньої оболонки близький до форми кулі.

Надування каркаса відбувається через окремі рукави, кожний з яких наповнює газом свій елемент каркаса. У разі пошкодження одного з елементів каркаса частинкою КС працездатність гальмівного пристрою зберігається.

Технічні характеристики:

  • Маса пристрою відведення КС становить не більше 3% маси об’єкта, який відводять.
  • Матеріал: поліетилентерефталатна плівка із зовнішнім металізуванням алюмінієм, товщина ПЕТФ становить 6 мкм. Зовнішнє металізування плівки забезпечує захист оболонки від руйнування під дією атомарного кисню й ультрафіолетового випромінювання у космосі.
  • Надання кулястої форми забезпечується за рахунок надування каркаса спеціальним джерелом газу.
  • Газ наддування: азот. Оболонки надувних конструкцій наповнюють газом через спеціально передбачені рукави (газоводи).

МЕМБРАННА ГАЛЬМІВНА СИСТЕМА

Пристрій відведення з орбіти на основі саморозгортуваних штанг виконано у вигляді чотиригранної піраміди, яку прикріплено вершиною до об’єкта. Основа піраміди – правильний чотирикутник. Чотири бічні грані піраміди утворені трикутними мембранами, прикріпленими до штанг, розташованих уздовж чотирьох ребер піраміди.

Розміри і форма пристрою відведення вибрано зважаючи на умови забезпечення середньої площі перерізу піраміди у розкритому стані 178 м2, а також мінімізації габаритів і маси пристрою відведення в транспортному положенні. Пристрій відведення приводять з транспортного у робоче положення за рахунок запасеної енергії деформації скручених штанг.

Технічні характеристики:

  • Маса системи  ‒ 20 кг, що становить  1 % маси  об’єкта, який відводять (III ступінь РКП «Циклон-4»).
  • Матеріал: поліімідна плівка, товщина плівки ‒ 12 мкм.
  • У транспортному положенні: об’єм ~ 45 дм3, габарити: діаметр – 532 мм, висота – 204 мм.
  • У розгорнутому стані: довжина штанг становить 13,5 м, кут нахилу штанги до основи піраміди – 15º, габарити основи мембрани – приблизно 18x18 м.

назад в каталог

ВГОРУ