Спутники уподобятся рыбешкам
Для того, чтобы ловить и забрасывать на более высокие орбиты спутники, американские инженеры планируют применять "рыболовный линь" длиной 100 километров. Эта привязь, которой вначале предстоит пройти ряд наземных испытаний, в будущем поможет значительно снизить расход ракетного топлива, используя в своих целях всего лишь солнечную энергию и геомагнитное поле.
Известно, что ракетные двигатели традиционного типа расходуют очень много топлива для поднятия полезного груза на нужную орбиту. "Чем дальше вы хотите залететь, тем больше вам потребуется топлива, которое вы должны взять с собой на борт", - объясняет Стивен Канфилд (Stephen Canfield), инженер-механик из Технического университета штата Теннесси (Tennessee Technical University in Cookeville). Однако ракеты могли бы использовать гораздо меньше топлива, если бы они первоначально доставляли спутники лишь на низкую околоземную орбиту, а затем бы их с помощью привязи поднимали на более высокие, геосинхронные орбиты. Привязь могла бы также продлить жизнь существующим спутникам, которые со временем начинают снижаться из-за торможения в верхних слоях атмосферы. "Это привело бы к серьезному уменьшению затрат", - уверен Канфилд, группа которого при финансовой поддержке NASA занимается проектом, который назван "Повторным разгоном за счет электродинамического обмена импульсом" (Momentum-Exchange Electrodynamic Reboost - MXER). Особенность разработки заключается в том, что привязь изготавливается из материалов, которые уже применяются в рыболовных линях. Конструкция снабжается массами с обоих концов. Вращение масс позволяет сохранить натяжение, и все изделие напоминает собой гигантский бумеранг, вращающийся по эллиптической орбите вокруг Земли и постепенно перемещающийся с околоземной орбиты (высотой приблизительно 320 километров) до удаленных 36 тысяч километров.
Изначально на околоземной орбите полезный груз и противоположный конец привязи находятся примерно на одной высоте и движутся с одной скоростью. Затем "невод" забрасывается, а электроток, вырабатываемый панелями солнечных батарей, пропускается через привязь, создавая заряд на противоположном конце. Заряды взаимодействуют с магнитным полем Земли и приводят к дополнительному разгону. Процесс может продолжаться неограниченно долго. Ограничения накладывают только радиационные эффекты и воздействие микрометеоритов на материал привязи.
Канфилд и его группа получили 350 тысяч долларов на разработку механизма захвата, который позволит повторно использовать уже существующие спутники. В чем-то эта проблема схожа с той, что возникла в 2004 году при поимке с помощью вертолетов возвращающейся из космоса капсулы с солнечным веществом "Генезис" (Genesis). Та попытка, как известно, потерпела неудачу, потому что парашюты капсулы так и не раскрылись. Теперь требуется проделать примерно то же самое, но в космосе и без участия людей.
Группа Канфилда предложила использовать для этого "ирисовый" механизм, состоящий из гибких стержней, которые сначала окружат спутник, а затем мягко сожмут его в своих объятиях. Датчики позволят привязи автономно обнаруживать цель для захвата. Лабораторные испытания начнутся в ближайшие месяцы. Главным препятствием на пути реализации проекта помимо недоработанного механизма захвата и не до конца еще ясного воздействия космического пространства на материал привязи, считается необходимость точного предсказания местоположения привязи в каждой точке эллиптической орбиты в любой момент времени.
Радует то, что в отличие от выглядящей пока полной фантастикой концепции "космического лифта" (позволяющего поднимать без ракет чрезвычайно тяжелые грузы с Земли прямо в космос), возможность реализации которого прочно увязана с разработкой принципиально новых материалов на основе углеродных нанотрубок, эта более скромная разработка способна обойтись уже существующими материалами и нуждается лишь в усовершенствовании компьютерных средств для MXER. Канфилд считает, что такая привязь могла бы отправиться в полет уже через 5-10 лет.
Источники:
Space tether to send satellites soaring - New Scientist
TTU MXER Research
Обсудить
Статьи по теме
Спутники уподобятся рыбешкам
Для того, чтобы ловить и забрасывать на более высокие орбиты спутники, американские инженеры планируют применять "рыболовный линь" длиной 100 километров. Эта привязь, которой вначале предстоит пройти ряд наземных испытаний, в будущем поможет значительно снизить расход ракетного топлива, используя в своих целях всего лишь солнечную энергию и геомагнитное поле.
У Земли обнаружен орбитальный компаньон - квазиспутник
Новооткрытый астероид облетает Солнце по орбите, близкой к земной, время от времени становясь чуть ли не еще одной луной нашей планеты. Астрономы называют подобные объекты квазиспутниками, компаньонами или временными лунами.
Спутники будут сажать на привязь
Хозяйственная деятельность человека в космосе развернулась уже столь масштабно, что самое время научиться убирать за собой мусор, чтобы не превращать все околоземное пространство в подобие привокзального общественного туалета. Американская фирма разработала небольшое устройство, использующее для сведения старых спутников с орбиты электродинамический эффект.
Электрический умник досрочно достиг лунной орбиты
Межпланетный зонд SMART-1, запущенный Европейским космическим агентством, перешел с околоземной орбиты на орбиту окололунную. Необычным в этой первой европейской лунной миссии стало то, что медленное поднятие орбиты происходило с использованием эффективного ионного двигателя (иначе говоря, это solar-electric propulsion - солнечно-электрический двигатель).
Обнаружена загадочная сила, подталкивающая астероиды к Земле
Ученые из США и Чешской республики впервые сумели зарегистрировать еле заметную, но теоретически очень важную силу негравитационного происхождения, действующую на все небесные тела в Солнечной системе. Для этого пришлось с помощью гигантского космического радара в течение многих лет производить чрезвычайно тонкие измерения орбитального пути одного из околоземных астероидов.
Перед исследованием кометы космический зонд тренируется на астероиде
Космический аппарат Stardust, запущенный НАСА в феврале 1999 года для исследования кометы Вилд-2, воспользуется пролетом мимо малого астероида 2 ноября для того, чтобы проверить работоспособность своих датчиков. Подвернувшийся астероид носит имя Анны Франк.
"Дон Кихот" атакует астероид с благословения ESA
Консультативный комитет Европейского космического агентства рекомендовал продолжить работу над проектом "Дон Кихот", предназначенным для опробования технологий, способных защитить Землю от падения гигантских метеоритов.
Королевский астроном, известный фантаст и принц пугают нас приближающимся апокалипсисом
Выдающийся британский ученый считает, что в настоящее время шансы близкого всемирного апокалипсиса стремительно возросли и составляют примерно 50 на 50. Впрочем, как-то сомнительно, что этот довольно пессимистический взгляд на окружающую нас действительность станет основой для букмекерских ставок.
NASA ударилось в фантастику (12 проектов)
Институт передовых концепций NASA объявил о начале первой фазы отбора предложений по развитию исследований космоса. Выступая посредником между космическим агентством и людьми, готовыми предложить революционные концепции, которые могли бы кардинальным образом изменить подход NASA к космическим исследованиям, сотрудники института выбрали 12 проектов, претендующих на то, чтобы значительно расширить границы изученного космоса.
Марсианский робот-скалолаз из Калифорнии
Сконструирован и построен опытный образец робота-альпиниста. Инженеры надеются, что когда-нибудь подобные, но только куда более совершенные устройства смогут свободно передвигаться по крутым склонам лунных кратеров и марсианских утесов и даже служить помощниками земных пожарных и горноспасателей.
Марсианский корабль понесет защитный радиационный пояс вместе с собой
Разработчики NASA упорно трудятся над тем, чтобы найти защиту от всепроникающей космической радиации, которая угрожает здоровью и самой жизни астронавтов, отправляющихся в длительные экспедиции на Луну и Марс. При этом некоторые ученые рассматривают самые экзотические варианты, призванные надежно защитить экипаж.
Американцы случайно узнали, что первыми "роверами" были советские "Луноходы"
Благодаря ажиотажу в американских средствах массовой информации, связанному с успешной реализацией программы "роверов"-марсоходов, и громким патриотическим заявлениям президента Буша, обещавшего "вернуться на Луну" и послать пилотируемую экспедицию на Марс, у некоторых американцев (особенно у тех, кто имеет техническое образование) проснулся искренний интерес к истории космических исследований середины двадцатого века. Подчас они открывают для себя такие неведомые страницы, что не могут скрыть изумления.
В космос отправятся пряничные корабли
Кремниевый микроробот величиной в половину диаметра человеческого волоса, снабженный "ножками" из живой сердечной мышцы, начал ползать по лаборатории Лос-Анджелеса. Это первый случай, когда удалось использовать мускульные усилия для движения микромеханического устройства. Теперь предполагается спроектировать работающий на мускульной энергии микромеханизм, который сможет искать и латать пробоины от микрометеоритов на космических кораблях.
Шагающий наноробот
Двое химиков из Нью-Йоркского университета впервые в мире создали прямоходящего двуногого наноробота. В качестве исходного материала Надриан Симан и Уильям Шерман воспользовались мелкими фрагментами двухцепочечных и одноцепочечных молекул ДНК.
В гибели шаттла Columbia обвинены советские спутники
Свыше 100 тысяч металлических частиц находятся на орбите Земли, представляя собой серьезную опасность для космических кораблей. Источником этих частиц диаметром от 5 до 50 мм послужили спутники советской эпохи. Паразитные частицы поперечником в несколько миллиметров могли пробить отверстие в передней кромке крыла космического "челнока" и тем самым послужить причиной гибели корабля.
Для спасения "Хаббла" планируется отправить российский пилотируемый корабль
Операторы космического телескопа "Хаббл" планируют попросить помощи у России для того, чтобы поддержать работу обсерватории, и даже готовы принимать частные пожертвования (такие предложения уже поступали). В ближайшее время будет создан специальный веб-сайт, посвященный спасению "Хаббла".
Из бушки на Луну
США начинают реализацию новой амбициозной программы освоения космоса, которая завершится созданием постоянной базы на Луне и пилотируемым полетом к Марсу. Об этом объявил президент Буш, выступая в вашингтонской штаб-квартире Национального агентства по аэронавтике и космическим исследованиям. По подсчетам экономистов, космический план Буша обойдется каждому американскому налогоплательщику в 55-60 долларов в год.
Дыра в иллюминаторе (Космос и массовое сознание)
Пилотируемая космонавтика (в отличие даже от непилотируемой) относится к самому странному виду человеческой деятельности, связанному с наукой и техникой. По-настоящему, науки от нее никакой особой и не ждут, всем и во все времена нужны были от нее в первую голову Достижения. А последние события все больше делают космонавтику источником обыкновенной человеческой истерии.
Представители Boeing рассказали об альтернативах программы Space Shuttle
Boeing продолжает работу над космическим аппаратом X-37. Это небольшой беспилотный космический робот. Скорость его полета будет в 25 раз превышать скорость звука, длина его составит 8,3 м, размах крыльев - 4,5 м, вес - 6 т. Первый экспериментальный воздушный полет, как ожидается, состоится в апреле 2004 года на борту B-52, а путешествие в космос на Delta II - в июле 2006 года.
Величайшие трагедии в истории американской астронавтики
Шаттл Columbia - самый старый американский "челнок". Впервые он отправился в космос в 1981 году. Его последний старт много раз откладывался из-за технических неполадок. Главной целью его 16-дневного полета было проведение научных исследований в специальном модуле. Полет Columbia называли самым неординарным космическим полетом NASA за последнее время. Теперь это кажется зловещим предзнаменованием. До сегодняшнего дня за всю свою историю NASA потеряло 10 астронавтов. 7 человек были в экипаже Challenger, еще 3 погибли во время испытаний на земле.
Британский флот минизондов отправится изучать опасные астероиды
Эти аппараты будут совсем невелики - длиной 60 см и весом в 120 кг, у каждого из них будет своя цель - какой-нибудь потенциально опасный для нашей планеты астероид (диаметры этих различных по своему физическому составу объектов составляют от 400 до 1300 м), с которым и произойдет сближение.
На орбите успешно испытан первый космический паролёт
Паровые двигатели прочно ассоциируются у нас с технологиями ушедшего XIX столетия, однако неожиданно они нашли свое новое применение... в космических кораблях XXI века. Британская компания Surrey Satellite Technology Ltd совместно с Европейским космическим агентством успешно продемонстрировала использование небольшой паровой двигательной установки, установленной на борту орбитального спутника UK-DMC.
Один маленький шаг для человека
Ровно тридцать пять лет назад свыше миллиарда людей на всем земном шаре с замиранием сердца следило за посадкой "Аполлона-11" на Луну и за тем, как астронавт Нил Армстронг первым из землян ступил на лунную поверхность. Это достижение остается вершиной земного технического прогресса, его по праву называют самым ярким моментом человеческой истории XX столетия.
Капсула с солнечным веществом врезалась в землю
NASA сообщило о неудачном завершении уникального, пока что единственного в своем роде эксперимента, направленного на сбор образцов солнечного вещества, рассеянного в космическом пространстве. Они находились в спускаемой капсуле автоматического зонда Genesis, которая 8 сентября упала на территории военного полигона в американском штате Юта.
Межзвездный шпионаж: в то время как мы смотрим на Марс, кто-то может смотреть на нас
Роботы-эмиссары, отправленные к нам из других миров, издавна могут контролировать нашу планету, наблюдая медленное развитие жизни и сообщая все подробности своим инопланетным хозяевам. Такой сценарий часто появлялся в литературе, посвященной проблемам внеземных цивилизаций, и теперь Ален Тоф из Университета Торонто постарался изучить эту идею достаточно серьезно для того, чтобы начать осмысленный поиск этих инопланетных "жучков". Мы могли бы уже найти их останки, если бы точно знали, где искать.
Messenger отправился к Меркурию
С космодрома во Флориде ушел в космос дальний исследовательский зонд Messenger, предназначенный для исследования Меркурия. Ракета-носитель "Дельта-2" покинула стартовый стол 17-B 3 августа в 10 часов 16 минут утра по московскому времени. Messenger должен стать первым космическим аппаратом, который не только приблизится к этой планете, но и превратится в ее спутника.
Новости по теме
