Супутники-геккони очистять космос від сміття

Європейський дослідницький проект під назвою «gEICko» працює над створенням революційних супутників, здатних буквально прилипати до космічного сміття та безпечно витягувати його з орбіти. Секрет полягає у синтетичних матеріалах, які імітують мікроскопічні структури на лапках геконів, дозволяючи цим дивовижним рептиліям чіплятися практично до будь-якої поверхні завдяки молекулярним силам, відомим як взаємодії ван дер Ваальса.

Проблема космічного сміття формувалася протягом десятиліть. Відколи Радянський Союз запустив Супутник у 1957 році, людство відправило в орбіту приблизно 20 тисяч супутників. Хоча той піонерський супутник безпечно згорів через кілька місяців, багато його наступників залишаються в космосі довго після завершення своїх місій. Кожне зіткнення або вибух створює тисячі нових фрагментів, перетворюючи космос на все більш небезпечне середовище для астронавтів та функціонуючих супутників.

Традиційні підходи до очищення стикалися з проблемою захоплення об'єктів, які ніколи не були призначені для захоплення. Мертві супутники непередбачувано кувиркаються в космосі, роблячи майже неможливим для місій з очищення стикування з ними звичайними методами. Сітки та гарпуни пропонують обмежені спроби, тоді як роботизовані руки потребують знаходження конкретних точок кріплення, які можуть не існувати.

Рішення, натхненне геконами, повністю обходить ці проблеми. Замість спроб захопити конкретні частини неробочих супутників, супутники для очищення будуть оснащені спеціально текстурованими силіконовими поверхнями, які можуть прилипати до гладких ділянок, таких як сонячні панелі. Коли супутник для очищення наближається до своєї цілі з точно правильною швидкістю та під правильним кутом, молекулярні сили створюють миттєвий зв'язок без потреби в механічному защіпленні.

Мохамед Халіл Бен-Ларбі з Вюрцбурзького університету пояснює складність процесу: «Фінальне наближення особливо складне. Кут та швидкість повинні бути точно скоординовані для планованого та контрольованого зіткнення; адже ми не хочемо створювати ще більше сміття».

Команда навіть має запасний план, якщо вони не зможуть з'єднатися. Вони пропонують той самий матеріал можна прикріпити до розгортального троса, який можна було б вистрелити в ціль, як язик хамелеона. Після прикріплення супутник для очищення поступово змінював би орбіту сміття, або відправляючи його безпечно в атмосферу Землі для згоряння, або паркуючи на «кладовищній орбіті» далеко від активних орбіт. Краса цього підходу полягає в його простоті та низькій вартості — технологія могла б працювати на малих, недорогих супутниках, а не вимагати масивних, складних космічних апаратів.

Міжнародний консорціум, який включає дослідників з Німеччини, Італії, Португалії та Іспанії, стикається зі значними технічними викликами. Синтетичні матеріали геконів повинні зберігати свою силу прилипання в суворому середовищі космосу, надійно працюючи на поверхнях, які можуть бути запиленими, застарілими або пошкодженими. Команда також повинна розробити складні системи наведення, щоб забезпечити можливість їхніх супутників для очищення знаходити, наближатися та стикуватися з кувиркаючими цілями без створення більшого сміття в процесі.

У разі успіху супутники-геккони могли б запропонувати економічно ефективний спосіб вирішення зростаючої проблеми космічного сміття людства. Бен-Ларбі оцінює, що операційні супутники для очищення могли б бути готові протягом десятиліття. Враховуючи, що комерціалізація космічних подорожей продовжує прискорюватися з тисячами супутників, запланованих для запуску, така технологія очищення може незабаром стати необхідною для збереження космосу безпечним для майбутніх поколінь.