Переработка космического мусора для производства в космосе

Есть несколько компаний, заинтересованных в производстве (в основном аддитивном) в космосе. Допустим, каким-то чудом какая-то компания изобретает космическую станцию, способную отправлять служебные спутники для захвата несуществующего космического мусора и доставлять его обратно на «станцию», где обломки можно расплавить и напечатать в 3D (не обращайте внимания на сложности). печати металлом на данный момент).

Звучит ли это хоть отдаленно возможно?

Интересно, какие конечные 3D-продукты вы имеете в виду? Почему бы просто не уплотнить эти обломки и не отправить их гореть в атмосферу (или отправить на кладбищенскую орбиту)?
Существует также надоедливое представление о том, что у всякой всячины есть владельцы, даже если это хлам. Вам нужно будет получить разрешение на его переработку.
@ Родо, почему "надоедливый"? Если правило состоит в том, что государства несут ответственность за «вещи», которые они размещают «там», нормально, что они сохраняют право собственности. На самом деле, они сохраняют право собственности, даже когда вещи падают на ваш задний двор (и именно поэтому вы можете потребовать у них компенсацию, если понесете ущерб).
@Rodo, это будет зависеть от того, классифицируется ли материал как обломки или обломки.

Ответы (4)

Без сомнения, это возможно, но нецелесообразно. Основная проблема заключается в огромном количестве доступных орбит и высокой стоимости энергии для перемещения между многими из них. В большинстве случаев было бы гораздо проще запустить новый элемент, чем во многих случаях пытаться переместить что-то с одной высоты, эксцентриситета, наклона и прямого восхождения на другую. https://www.narom.no/undervisningsressurser/sarepta/rocket-theory/satellite-orbits/introduction-of-the-six-basic-parameters-describeing-satellite-orbits/

Например, другой вопросник спросил, можно ли использовать Starship для возвращения второй ступени Falcon 9 обратно на Землю для повторного использования. Они, вероятно, могли бы, но это не было бы даже отдаленно практичным. Это связано с тем, что вторая ступень Falcon 9 часто остается на геостационарной переходной орбите с высокой энергией, и для того, чтобы достичь ее, звездолет должен быть сначала перезагружен на орбиту.

Переход с геостационарной орбиты на круговую совершенно нецелесообразен, да. Но перемещение вещей между, скажем, двумя геостационарными орбитами может оказаться намного дешевле, чем отправка новых вещей с Земли.
Я был бы намного практичнее, если бы вам не нужно было поднимать топливо с Земли. Скажем, вы используете ионный двигатель на солнечной энергии, который забирает реакционную массу из материалов, подлежащих переработке.
Или привезти топливо с Луны или астероидов. Это может сделать большие смены самолетов более экономичными.
Проблема с Луной заключается в том, что дополнительные затраты на посадку и запуск действительно съедают экономику, а астероиды, вероятно, вызовут проблемы со временем. Ни то, ни другое не произойдет в ближайшее время.

Предыдущие ответы неверны. Перемещение предметов между двумя достаточно похожими орбитами на самом деле гораздо менее энергозатратно, чем запуск той же массы прямо на намеченную орбиту. И действительно, любой НОО обладает большим количеством кинетической энергии, которую можно использовать для выхода на более высокую орбиту.

Настоящий вопрос заключается в том, перевесят ли трудности в деталях это преимущество. В большинстве случаев они, вероятно, будут:

  • Прежде чем вы сможете переместить обломки, вам нужно встретиться с ними. Захват объекта, который явно не предназначен для этого и который также может быть поврежден, является сложным и рискованным.
  • Отдельные части, которые вы можете захватить, в основном не будут настолько большими, чтобы это действительно стоило. Особенно на этапе разработки, когда вы можете использовать эти материалы, вы, вероятно, в любом случае будете запускать их с экспоненциальной скоростью, поэтому количество потенциально перерабатываемого материала ничтожно мало по сравнению с тем, что вам нужно, чтобы подняться с Земли в любом случае.
  • Сам материал, который вы можете получить, будет гораздо сложнее использовать, чем свежий материал. Вы получите не сырой материал , а практически неразделимые композиты. В настоящее время обрабатывать что-либо в космосе будет на порядки сложнее, чем на Земле. Так что я не думаю, что можно построить что-то нетривиальное из старых деталей.

Единственное, для чего они могли бы быть полезны, так это для защиты от радиации .

Вероятно , наиболее реалистичный способ сбора — отправить небольшие роботизированные буксиры с ионными двигателями.

Предыдущие ответы не касались двух достаточно похожих орбит. Ваш очень частный случай - это не вся правда. Если необходимо использовать два LEO разной высоты, они должны иметь одинаковый наклон для передачи низкой энергии. Изменение только наклона, а не высоты требует много энергии.
Но на орбитах с примерно одинаковым наклоном есть множество объектов. Продолжая вашу аналогию: да, ерунда использовать старьевщики с другого конца Земли – потому что в соседнем городе есть вполне приличная свалка!
На требования к энергии и дельта-V существенно повлияет то, как долго человек готов ждать, пока орбиты не выровняются. Негеосинхронные спутники постоянно получают дельта-V от приливных сил, и скорость получения дельта-V зависит от высоты.

Если кто-то захочет построить новые автомобили из хлама в качестве сырья, будет ли он использовать хлам с другой стороны Земли на максимальном расстоянии? Будет ли он перевозить каждую старую машину одну за другой, используя прицеп, прикрепленный к его внедорожнику? Взял бы он с собой весь бензин, необходимый для всей поездки, в другом прицепе?

Если вы считаете, что этот метод получения сырья для нового автомобиля не имеет смысла, переработка космического мусора в качестве сырья для новых спутников имеет гораздо меньше смысла.

Транспортировка с одной орбиты на другую с разной высотой и наклонением и обратно чрезвычайно дорога и потребует огромного количества топлива.

Вы продемонстрировали, что сбор часть процесса является дорогостоящим. Но, может быть, в будущем людей попросят собрать мусор, который они туда сложили (или заплатить кому-то за это). Отсюда и последующие вопросы: что делать с собранным "хламом"? Стоит ли начинать прямо сейчас искать инженерные процессы, чтобы ракеты и спутники можно было перезапускать на орбите? Пища для размышлений...

Я бы продал идею космического мусора как услугу по устранению опасности для орбитальной навигации, а не как источник материала для крупномасштабного производства. Наличие мусора на орбите является большим препятствием для размещения большего количества объектов на орбите. Удаление может продаваться как услуга. Хотя и запасные части, и материалы будут второстепенным источником дохода от вашего бизнеса.

Еще одним потенциальным источником дохода от вашего бизнеса по поиску космического мусора может быть восстановление «космических древностей». Представьте себе, сколько какой-нибудь миллиардер мог бы заплатить за спутник первых лет освоения космоса, часть космического челнока или спутник советской эпохи с «происхождением».