Vlečné lúče inšpirované sci-fi sú reálne. Vyriešili by problém s vesmírnym odpadom

Vlečné lúče, s ktorými sme sa dosiaľ stretávali len vo vedecko-fantastických filmoch, by sa čoskoro mohlo stať realitou. Vedci totiž vyvíjajú skutočný vlečný lúč, ktorý sa nazýva elektrostatický ťahač. Využíval by elektrostatickú príťažlivosť na vytlačenie nebezpečného vesmírneho odpadu z obežnej dráhy Zeme. S rozmachom komerčného vesmírneho priemyslu sa predpokladá prudký nárast počtu satelitov na obežnej dráhe Zeme. Tieto zariadenia sa však nakoniec opotrebujú a mohli by premeniť priestor okolo Zeme na obrovské smetisko. Takýto odpad by mohol naraziť do fungujúcich vesmírnych lodí, spadnúť na Zem, znečistiť našu atmosféru kovmi a zakryť nám výhľad na vesmír.

Elektrostatický vlečný lúč by mohol zmierniť tento problém tým, že bezpečne presunie nefunkčné satelity ďaleko od obežnej dráhy Zeme, kde by sa neškodne vznášali. Prototyp by mohol stáť milióny a funkčná verzia v plnej veľkosti ešte viac. Ak sa však podarí prekonať finančné prekážky, vlečný lúč by mohol byť funkčný do desiatich rokov, tvrdia jeho konštruktéri. Vlečné lúče zobrazené vo Hviezdnych vojnách a Star Treku nasávajú vesmírne lode prostredníctvom umelej gravitácie alebo „energetického poľa“. Takáto technológia je pravdepodobne nad rámec toho, čo ľudia niekedy dosiahnu. Týmto konceptom sa však inšpiroval Hanspeter Schaub, profesor leteckého a kozmického inžinierstva na Kalifornskej univerzite Boulder, pri vytváraní realistickejšej verzie.

Keď v roku 2009 aktívny komunikačný satelit Iridium 33 narazil do nefunkčnej ruskej vojenskej sondy Kosmos 2251, Schaub sa rozhodol zabrániť tomu, aby sa to opakovalo. Uvedomil si, že vesmírne lode by sa dali vytiahnuť z nebezpečenstva pomocou príťažlivosti medzi kladne a záporne nabitými objektmi, ktoré by sa „prilepili“ k sebe. V priebehu nasledujúcich desiatich rokov Schaub a jeho kolegovia tento koncept zdokonalili. Teraz dúfajú, že sa jedného dňa bude dať použiť na presunutie nefunkčných satelitov z geostacionárnej dráhy (GEO). Elektrostatický ťahač by využíval obslužnú družicu vybavenú elektrónovým delom, ktoré by vystreľovalo záporne nabité elektróny na nefungujúci cieľový satelit.

Elektróny by dali cieľu záporný náboj, zatiaľ čo obslužná družica by mala kladný náboj. Elektrostatická príťažlivosť medzi nimi by ich udržala pohromade napriek tomu, že by ich delilo 20 až 30 metrov prázdneho priestoru. Keď sa tieto dva objekty „zlepia“, servisné zariadenie by bolo schopné vytiahnuť cieľ z obežnej dráhy bez toho, aby sa ho dotklo. V ideálnom prípade by sa nefunkčný satelit vytiahol na „cintorínsku obežnú dráhu“ vo väčšej vzdialenosti od Zeme. Elektrostatická príťažlivosť medzi oboma vesmírnymi telesami by bola veľmi slabá, a to pre obmedzenia technológie elektrónových diel a vzdialenosť, na ktorú by sa museli obe telesá od seba vzdialiť, aby sa zabránilo kolíziám.

Preto by sa servisné zariadenie muselo pohybovať veľmi pomaly a úplné premiestnenie jednej družice z GEO by mohlo trvať viac ako mesiac. Elektrostatický ťahač by však mal jednu veľkú výhodu oproti iným navrhovaným metódam odstraňovania vesmírneho odpadu, ako sú harpúny, obrovské siete a fyzické dokovacie systémy: bol by úplne bezdotykový. Vedci navrhli aj iné bezdotykové metódy, napríklad použitie silných magnetov, ale obrovské magnety sú jednak drahé na výrobu, jednak by pravdepodobne rušili ovládacie prvky servisného zariadenia. Hlavným obmedzením elektrostatického ťahača je jeho pomalá práca. V súčasnosti obieha okolo Zeme na GEO viac ako 550 satelitov, ale očakáva sa, že ich počet v nasledujúcich desaťročiach prudko vzrastie.

Keby sa satelity presúvali po jednom, potom by jediný elektrostatický ťahač nedokázal držať krok s počtom satelitov, ktoré by boli mimo prevádzky. Navyše by pracoval príliš pomaly na to, aby bol praktický na odstraňovanie menších kusov vesmírneho odpadu, takže by nebol schopný udržať GEO úplne bez odpadu. Ďalšou veľkou prekážkou sú náklady. Tím síce ešte nevykonal úplnú analýzu nákladov na elektrostatický ťahač, ale pravdepodobne by stál desiatky miliónov dolárov. No podľa Schauba by prevádzka servisného zariadenia po jeho umiestnení do vesmíru bola relatívne nákladovo efektívna. Treba však ešte vyriešiť niekoľko technických problémov, aby bol elektrostatický ťahač pripravený na použitie v reálnom svete.

Zdroj: space.com.