Космический мусор, практические решения.

[Dust Raider]

Операция «Молчаливый гигант»
Как бы вы решили задачу сведения с орбиты спутника Envisat?

В рамках учебного симуляционного проекта мы с коллегами моделируем пилотируемую миссию по удалению одного из самых крупных объектов космического мусора на орбите — европейского спутника Envisat. Его масса ~8 тонн, высота орбиты ~780 км. Связь с ним была потеряна в 2012 году по неустановленным причинам.

Попытки восстановить аппарат невозможны — конструкция наверняка сильно деградировала и охрупчилась, элементы питания вздулись, а восстановление системы ориентации не представляется разумным (она была завязана на оптику, которая давно вышла из строя). Поэтому единственное решение - свести его с орбиты.

Мы рассматриваем два варианта:

 - Установка большого тормозного устройства (солнечный парус, надувное нечто, изменяющее аэродинамику аппарата и т.п.)
 - Установка долговечного радиомаяка для точного отслеживания аппарата и облегчения будущей утилизации

Мы планируем выполнить симуляцию пилотируемой миссии к Envisat, используя космический симулятор "Orbiter 2016". В качестве корабля мы используем модифицированную версию DeltaGlider из штатной комплектации симулятора. В оригинальной версии "Глайдера" удельный импульс движков составляет 40 000 с, поэтому мы "переделали" аппарат так чтобы он был более реалистичным - теперь используется (не)добрый старый гептил и два двигателя от второй ступени РН Titan III. Всё должно быть натурально!

Миссия предполагает автономный полёт (с тестированием моего расчётного софта), сближение с неуправляемым Envisat-ом и установку на него оборудования (тормозного устройства и/или маяка).

Собственно, вопросы к сообществу. Если бы вам нужно было разработать такую миссию — как бы вы решили поставленную задачу сведения Envisat-а?

 - Какие устройства для сведения Envisat-а вы бы предложили? Солнечный парус, надувной "парашют", что-то иное?
 - Как закрепить такое устройство на спутнике (учитывая то что он более хрупкий чем при старте и что там нет штатных узлов крепления)?
 - Какие маяки/маркеры/отражатели применимы для того чтобы качественно отслеживать его в будущем?

Любые идеи, ссылки на реальные проекты (e.Deorbit, ClearSpace-1 и т.п.), или просто технические размышления приветствуются!
Всё это, разумеется, симуляция, но мы стараемся держаться в рамках реальных технологий. Будем рады вашему мнению и предложениям.

[DRUID_3]

- Какие устройства для сведения Envisat-а вы бы предложили?

Я бы предложил "испарить" его мощным лучом миллиметрового излучения. Для атмосферы такое излучение непрозрачно и никто не останется без глаз если что-то пойдет не так. Имеется целый парк серийных генераторов этого диапазона мегаваттной мощности с КПД больше 75% (вообще недостижимый для лазера параметр)... Никаких "закреплений" - уничтожается по радио-визуальной доступности. Быстро, качественно, реалистично...

[wandarer]

- Какие устройства для сведения Envisat-а вы бы предложили?

Можно предложить буксир с троссом на конце которого, находится электромагнит. Вращение подавить магнитным полем, затем прицепить тросс и торможением свести спутник с орбиты до атмосферы, затем сцепку убрать, буксир использовать для других спутников.

[DRUID_3]

...на конце которого, находится электромагнит...

СпутнЕГ из кровельного железа?

[wandarer]

...на конце которого, находится электромагнит...

СпутнЕГ из кровельного железа?

Даже если из алюминия и железа нет совсем, то в переменном магнитном поле можно подавить вращение и рукой-манипулятором зацепиться к поверхности.

[BlackMokona]

Взять платформу Старлинк, поставить на неё обычный гарпун. Вывести в миссии массового запуска на НОО, доковылять на цели, выстрелить в неё гарпуном в место от которого спутник не взорвётся. А потом включить ионики на снижение. Пока соединённая конструкция не рухнет в атмосферу.

[LonelyWanderer]

По-моему парашюты самый дешёвый и простой способ. Закрепление гарпуном в солнечную батарею, для этого понадобится совсем маленький маломощный гарпунчик. Или сеткой с магнитами по антенне. Как расправить парашют, ну я думаю разработано достаточно техлогогий. Для такого монстра надо парашют диаметром метров в 30, чтобы он лет за 10-15 сошёл.

[Ruslan_Sharipov]

Взять платформу Старлинк, поставить на неё обычный гарпун, доковылять на цели, выстрелить в неё гарпуном в место от которого спутник не взорвётся.

Эх, как всё сложно!!! А всё потому, что нет вакуумного человека, который бы просто приязал верёвкой этот спутник и отбуксировал в нужное место. А при развитой инфраструктуре орбитальных поселений так и скидывать мусор на Землю нет смысла. Можно разобрать спутник на детальки, отсортировать, переплавить и изготовитиь что-то полезние и новое там.

[Дедан]

Во первых, нужно выстреливать не гарпун,а сетку. Надеюсь понятно почему?
Во вторых, Захват  нужен на пролётной траектории. Связка начинает вращаться,затем в нужный момент расцепляется.Мусор уходит в сторону земли,или на орбиту захоронения.Аппарат на другую орбиту поближе к другому обломку. Этакий космический Биллиард.
Ну и таких аппаратов нужно даже не сотни-тысячи. Естественно в линейке габаритов.

[DRUID_3]

По-моему парашюты самый дешёвый и простой способ...

А всё потому, что нет вакуумного человека...

Этакий космический Биллиард...

Вангую ребята, даже если вы не и возглавите РосКосмос, то в аналитическом отделе ГУР МО точно займете высокие посты. 

[LonelyWanderer]

Во первых, нужно выстреливать не гарпун,а сетку. Надеюсь понятно почему?
Во вторых, Захват  нужен на пролётной траектории. Связка начинает вращаться,затем в нужный момент расцепляется.Мусор уходит в сторону земли,или на орбиту захоронения.Аппарат на другую орбиту поближе к другому обломку. Этакий космический Биллиард.
Ну и таких аппаратов нужно даже не сотни-тысячи. Естественно в линейке габаритов.

Выглядит красиво, но на самом деле труднореализуемо. Говоря о таком крупном спутнике, как в сабже - этот вариант не прокатит, так как ещё вопрос кто вокруг кого завращается. Да и резкое движение при отлове более мелких аппаратов может отделить солнечные батареи у мусора. Я все же за парус. И против орбиты захоронения. Если уж выводить спутники на орбиту захоронения, то не создавать кольцо мусора как у Сатурна, а собирать их там в один большой ком (который при достаточных размерах даже будет удерживаться собственной гравитацией) который в будущем можно будет использовать как источник чистых металлов, как источник материалов для строительства противорадиационной  защиты для космических станций и т.д. Потому что в этих спутниках всё что надо, что нужно в космосе - алюминий, титан, золото, серебро и т.д. в чистом виде.В общем - не выбрасывать, а складировать.