Гарпунить спутники? Действительно ли это лучший способ взять их под контроль?

Этот ответ отвечает на заглавный вопрос «Гарпунирование спутников? Действительно ли это лучший способ взять их под контроль?».

Я изучил эту проблему, ответ "нет", исходя из этого обоснования:

1. все спутники имеют адекватные точки крепления с момента запуска, обычно в виде переходного кольца ракеты-носителя.
2. гарпун создаст вторичный мусор даже при успешном попадании в виде вещества, выделившегося при ударе о поверхность. Любое неправильное зацепление также может привести к выбросу вторичного мусора. Конечно, любая орбитальная демонстрация покажет, что отслеживаемых обломков нет, потому что они слишком малы, но, как мы все знаем, это полностью сводит на нет цель, поскольку это заменило бы единственную известную опасность на облако неотслеживаемых опасностей.
3. динамическое движение любой пары орбитальных аппаратов сложно от времени между первым наконечником до затвердевания, гарпун не дает никаких преимуществ и хуже (более длительное) время здесь, так как его нужно наматывать и приводить в известное контролируемое состояние. .
4. также в это время трос гарпуна рискует запутаться в придатках и, возможно, вызвать вторичное повреждение, поскольку преследующее транспортное средство пытается получить полный контроль над комбинированным штабелем.

Я считаю, что цель должна состоять в том, чтобы сохранить спутники в целости, насколько это возможно, поскольку это сохраняет составляющую массу в наилучшей отслеживаемой конфигурации. В результате акцент при сходе с орбиты действительно должен быть сделан на предотвращение выброса вторичного мусора.

Что касается очевидной противоположной части моего утверждения (т. е. если гарпуны не являются «лучшими», то что-то другое должно быть лучше), я считаю, что существует большое пространство для решений, доступное в масштабе времени, которое имеет смысл для очистки от мусора на основе на следующем

• захват больших объемов мягких материалов
• управляемое отслеживающее движение для малых космических аппаратов захвата
• экономичные роботы-манипуляторы

Я не думаю, что движение переходного кольца имеет большое значение в среднесрочной перспективе, независимо от количества придатков. Я вижу, что если посмотреть сквозь жесткие ограничения «что может быть квалифицировано при финансировании агентства в следующем году», то можно прийти к решениям, подобным гарпуну, хотя я не думаю, что это представляет собой жизнеспособный путь очистки, учитывая проблема вторичного мусора. Я согласен, что это действительно помогает с удалением массы с орбиты и может показаться экономически выгодным в этом отношении, но, создавая скрытые обломки, это фактически откладывает проблему на потом.

Миссия RemoveDebris — это недорогая небольшая миссия для демонстрации 4 ключевых технологий, необходимых для удаления крупного космического мусора (например, вышедших из строя спутников).

Наверняка у больших современных космических кораблей уже есть несколько прочных опор, за которые можно держаться.

Нет. Спутники, как правило, не предназначены для обслуживания на орбите, поэтому у них нет приспособлений, которые можно было бы надежно захватить с помощью когтевого механизма. Большую часть поверхности составляют плоские алюминиевые панели. Магниты тоже не помогут. Любые выступы (солнечные батареи, антенны) не рассчитаны на большие нагрузки.

Опыт работы с Shuttle Canadarm и роботами-манипуляторами МКС показывает, что управлять роботами-манипуляторами непросто. Вы не можете толкнуть цель, потому что любой толчок приведет к тому, что цель отлетит от руки. У вас в значительной степени должно быть специально разработанное приспособление для захвата, чтобы рука могла держаться. У большинства современных спутников этого нет.

Если вы хотите использовать руку, чтобы нацелиться на большой спутник, который кувыркается, вам придется выполнять сложные маневры, чтобы подобраться достаточно близко к цели, не задев его солнечные панели и другие выступы.

Сеть должна быть очень большой, чтобы захватить большой спутник, в т.ч. свои солнечные батареи.

Гарпун, напротив, может быть запущен из-за пределов охвата спутника-мишени. Небольшой космический корабль может нести несколько гарпунов.

Чтобы управлять спутником, вы всегда можете наматывать гарпун, пока два космических корабля не окажутся в жестком контакте.

Вот, например, спутник на базе Boeing 702:

Корпус спутника снаружи состоит из 4 жестких панелей, некоторые из которых покрыты термоодеялом. Эти панели обычно представляют собой сплошной алюминий или алюминиевые соты, которые выдерживают вес спутника во время запуска. Это самые прочные части спутника.

Чтобы схватить любую часть спутника когтем, вам нужно подойти ближе, не задев множество выступающих частей (ударьте по одной, и спутник уплывет). Затем вам нужно точно обвести когтем небольшую мишень.

Единственное место, где клешня может надежно использоваться, — это адаптер полезной нагрузки.

Гарпуном можно выстрелить на расстоянии в большую цель (почти любое место на одной из сторон является жизнеспособной целью), а затем наматывать его на досуге.