Лазер космической станции будет уничичтожать мусор

Инженеры из японского Института физико-химических исследований RIKEN, располагающегося неподалеку от Токио, предложили план использования мощного лазера, который, будучи установленным на борту Международной Космической Станции (МКС), произведет очистку околоземного пространства от накопившегося там космического мусора. В этом процессе будет задействован космический телескоп, изначально разрабатываемый для изучения эффектов воздействия на атмосферу космических лучей, возможностей которого вполне достаточно для обнаружения частей космического мусора. А затем обнаруженные куски мусора будут сброшены с орбиты при помощи импульса мощного оптоволоконного лазера.

Группа, возглавляемая Тошизэку Эбизузки (Toshizaku Ebisuzki), планирует использовать телескоп, создаваемый сейчас в рамках проекта Extreme Universe Space Observatory (EUSO) в институте RIKEN, который имеет достаточно большую область охвата. Этот телескоп, который будет установлен на японском модуле станции Japanese Experiment Module, будет использоваться для слежения за верхними слоями атмосферы Земли в поисках вспышек света, вызванных столкновениями молекул воздуха с высокоэнергетическими частицами космических лучей.

"Но во время, свободное от слежения за атмосферой, мы можем использовать возможности телескопа и в других целях" - рассказывает Эбизузки, - "В светлое время или во время сумерек, когда охота за вспышками света затруднена или невозможна, разрешающей способности сильной оптики телескопа достаточно для обнаружения высокоскоростных частиц космического мусора на низкой околоземной орбите".

Для очистки космоса возможности телескопа EUSO будут объединены с оптоволоконным лазером, изначально разработанным для накачки энергией ускорителей частиц. Такие лазеры, известные под названием CAN (coherent amplification network), могут вырабатывать необычайно мощные, но короткие импульсы света, требуя для этого не очень больших количеств энергии.

Энергии импульса света такого лазера достаточно для того, чтобы испарить некоторое количество материала с поверхности частей космического мусора. Возникающая при этом реактивная сила дестабилизирует орбиту движения обломков, которые входят в земную атмосферу и сгорают там, не оставляя следа.

В настоящее время инженеры института RIKEN собираются произвести проверку работоспособности предложенной ими технологии, при помощи маленького 20-сантиметрового телескопа EUSO, который будет установлен на космической станции в ближайшем будущем. Роль лазерной "пушки" будет выполнять CAN-лазер, изготовленный из 100 оптических волокон, мощности которого хватит на поражение частей космического мусора, размерами до нескольких сантиметров.

"Если первые тесты пройдут успешно, мы планируем установить на космической станции полноразмерную систему" - рассказывает Эбизузки, - "В состав этой системы войдет трехметровый телескоп и лазер с 10 тысячами волокон, а возможностей такой системы будет достаточно для обнаружения и поражения космического мусора на дистанции 100 километров от космической станции".

А самой конечной целью японцев является создание полностью автономной системы, установленной на отдельной космической платформе, которая будет находиться на высоте около 800 километров от поверхности Земли, там, где находится большая часть космического мусора. "Вскоре у нас может появиться способ остановить все нарастающий и набирающий обороты ком проблемы космического мусора, который уже сейчас оказывает влияние на некоторые планы людей по освоению и изучению космического пространства" - рассказывает Эбизузки, - "По предварительным расчетам, наша система сможет удалить большую часть обломков сантиметровых размеров в течение пяти лет после начала ее работы".