Den internationella rymdstationen kan snart vara beväpnad med en laser för att skjuta vid orbitalskräp.
Denna idé kan leda till att satelliter kommer att vara utrustade med laserpistoler för att bli av med utrymmeavfall, vilket orsakar mycket problem.
NASA-forskare föreslår att det finns cirka 3000 ton avfallsavfall i jordens jordbana, inklusive övergivna satelliter, missilkroppar, liksom delar och skräp som härrör från kollisionen av olika föremål. Att slita jämnt skräp kan vara katastrofalt, eftersom det kan nå hastigheter på cirka 22.370 mil per timme (36.000 km / h).
Problemet med rymdskräp med varje passande år blir allt mer brådskande, eftersom allt fler rymdfarkoster och fartyg skickas ut i rymden. Dessutom kan små partiklar bryta loss från stora delar av skräp till följd av stötar och kollisioner. Sådana partiklar kan också kollidera med andra föremål i omlopp och förorsaka deras förstörelse.
De flesta rymdfarkoster, inklusive den internationella rymdstationen, kan tåla inverkan av skräppartiklar mindre än 0,4 tum (1 cm). Under alla omständigheter visar markbaserade radar att mer än 700 000 skräp som är större än 0,4 tum i storlek ligger i jordens omlopp. Även om objekt som är större än 4 tum (10 centimeter) är för stora för astronomer att inte märka är det mycket svårare att upptäcka skräp som mäter 0,4-4 tum (1 till 10 centimeter). Nu föreslår forskare att EUSO-rymdobservatoriet ska installeras på ISS år 2017 med hjälp av den japanska modulen. Det kan allvarligt hjälpa till med att upptäcka farligt avfall. Dessutom kan en kraftfull laser förstöra rymdskräp.
"Således kan rymdobservatoriet, som är konstruerat för att upptäcka kosmisk strålning, användas i detta projekt, säger Toshikatsu Ebisuzaki, en astrofysiker, chefforskare vid Institutet för fysisk och kemisk forskning (RIKEN).
EUSO-rymdobservatoriet var ursprungligen konstruerat för att detektera ultraviolett strålning, som produceras av kosmetiska strålar med hög energi som kommer in i atmosfären på natten. Forskare tror att ett brett sortiment av högeffektsoptik också kommer att bidra till att upptäcka höghastighetsskräp nära den internationella rymdstationen.
Så snart EUSO noterar det närliggande skräpet förstör en laser med ett koherent förstärkningsnätverk (CAN) nätverket skräp. En CAN-laser består av små lasrar som tillsammans skapar en kraftfull laserstråle. Idag är den här enheten under utveckling.
Forskare använder en laser för att förånga en tunn film på ytan av ett sopor. Som ett resultat kommer höghastighetsplasma att fungera som en raketplume. Sålunda faller sopor och brinner i jordens atmosfär. En fullskalad version av detta system kommer att laddas med en ultraviolett laser 100 000 watt som kan producera upp till 10 000 pulser per sekund, var och en tar upp en tiondel av en miljardtion sekund. Forskare tror att ett sådant system kan förstöra skräp på ett avstånd av 100 mil, medan lasern kräver ett litiumjonbatteri på 17 pund (8 kilo).
Forskare planerar att distribuera en liten testversion av ett sådant system på den internationella rymdstationen. Den kommer att bestå av en miniatyrversion av EUSO och en prototyp 10-watt UV CAN-laserbränning upp till 100 pulser per sekund. En RIKEN-representant noterade att mini-EUSO-teleskopet officiellt bekräftades som ett projekt vid den internationella rymdstationen. Ungefär kommer det att lanseras 2017-2018, men lasern är fortfarande på utvecklingsstadiet.
Om försöken och fullskaliga versionerna är framgångsrika planerar forskarna att utveckla en satellit som är avsedd för att förstöra rymdskräp. Satelliten kommer att vara utrustad med en 500 000 watt UV CAN laser, som kan generera upp till 50 000 pulser per sekund. Forskare har beräknat att satelliten kommer att kunna förstöra en partikel av skräp vart femte minut, eller 100 000 partiklar - årligen. De flesta skräp är koncentrerade på en höjd av cirka 500 mil (800 kilometer). Forskarna föreslår att satelliten kan starta från en höjd av 620 mil (1 000 km) och sedan gradvis sjunka 6 miles (10 kilometer) varje månad. Således, efter 50 månader, kommer han att ta bort det mest besvärliga soporna på 310-620 mils (500 och 1 000 kilometer).
"Vi kunde äntligen hitta ett botemedel mot ackumulering och spridning av rymdskräp", sa Ebisuzaki.
"Det största problemet för idag är finans," tillade Ebisuzaki. "Det finns några tekniska svårigheter, men huvudproblemet är att hitta finansiering för fortsatt utveckling och lansering", sa japanerna.
Forskare presenterade resultaten av sin forskning den 13 mars i tidningen Acta Astronautica.
