Иновативните решения на НАСА за ефективно почистване на космическите отпадъци

Анализът на новите данни предполага това НАСА Нейните партньори може да са открили по-рентабилни начини за справяне с нарастващия проблем с орбиталните отпадъци, отколкото се смяташе досега.

Службата за технологии, политика и стратегия на НАСА публикува нов доклад, който предоставя на ръководството на агенцията нова представа за това как да се измерват рисковете, породени от орбиталните отломки.

„Повишената активност в орбитата на Земята ни донесе всичко – от по-бързи наземни комуникации до по-добро разбиране на променящия се климат“, каза Чарити Уидън, която ръководи OTPS на НАСА. „Тези разрастващи се възможности водят до по-натоварена космическа среда. Това проучване е част от работата на НАСА за бързо подобряване на нашето разбиране за тази среда, както е посочено в наскоро публикуваната Стратегия за устойчивост на космоса, чрез прилагане на икономическа гледна точка към този критичен проблем.“

Докладът, Анализ на разходите и ползите от намаляването, проследяването и възстановяването на орбиталните отломкие втората фаза от работата на OTPS за справяне с техническите и икономическите несигурности, свързани с орбиталните отломки.

Симулация на орбитални отломки около Земята, показваща броя на обектите в геосинхронния регион. Кредит: NASA ODPO

Напредък от предишни доклади

OTPS Доклад за първи етап, издаден през 2023 г., предостави първоначална информация за политиците, търсещи анализи на разходите и ползите от мерки за възстановяване на орбитални отломки, включително преместване, премахване или повторно използване на обекти. Новият доклад подобри качеството на оценките на рисковете за космическите кораби от орбитални отломки. Тези нови оценки обхващат всичко – от най-големите отломки в космоса до фрагменти с размер милиметър. Докладът също така разширява фокуса на екипите на OTPS, за да включи действия, които могат да смекчат създаването на нови отломки и да проследят съществуващи отломки.

„Това проучване ни позволява да започнем да отговаряме на въпроса: Кои са най-рентабилните действия, които можем да предприемем, за да се справим с нарастващия проблем с орбиталните отпадъци?“ Анализаторът на НАСА Джерико Лок, водещ автор на доклада, каза. „Като измерваме всичко в долари, можем директно да сравним защитата на космическия кораб с проследяването на по-малки отломки или отстраняването на 50 големи парчета отломки с отстраняването на 50 000 по-малки парчета.“

Иновативни методи за измерване на риска

Новият доклад на OTPS се различава от предишните проучвания за орбитални отломки по това, че директно оценява рисковете, породени от космическите отломки, а не заместители на риска като броя на парчетата отломки в орбита. В допълнение, той измерва риска в долари – чрез моделиране на разходите, които операторите могат да понесат от маневриране на космически кораби, за да избегнат отломки, от боравене с близък подход и от щети или загуби, причинени от удар с отломки. Проучването симулира как средата на орбиталните отломки се развива в продължение на 30 години.

Оценявайте икономически ефективни стратегии

Като цяло проучването сравнява рентабилността на повече от 10 различни действия, които могат да бъдат предприети за намаляване на рисковете от орбитални отломки, като екраниране, проследяване на малки отломки или третиране на големи отломки. В крайна сметка екипът се надява да оцени рентабилността на комбинации от различни процедури, известни като портфейли.

Анализът на доклада преразглежда обичайните разумни действия, които космическата общност исторически е разглеждала като рентабилни подходи за поддържане на космическата устойчивост. Например, докладът оценява, че някои методи за третиране на отломки могат да бъдат еднакво ценни като смекчаването на отломките. Изчислено е също така, че бързото деорбитиране на мъртвите космически кораби е рентабилен начин за намаляване на рисковете. Подобни открития биха могли да осигурят нови съображения за лидерите на НАСА и космическата общност, когато се занимават с проблема с орбиталните отломки.

Бъдещи планове и публична достъпност

OTPS планира да публикува публично изследователския код, използван за производството на проучването. Изследователският екип планира да продължи работата си по разбирането на орбиталните отломки и различните подходи за справяне с тях и ще сподели знанията си със заинтересованите страни.