“太空加油站”:利用地球軌道上的垃圾製造航天器燃料的新計劃

一家澳大利亞公司正在參與一項國際努力,將危險的太空垃圾回收為航天器燃料,這項工作在太空中直接進行。我們的星球所依賴的軌道正被舊航天器的碎片所堵塞。失效的衛星和廢棄的火箭部件以每小時28000公里的速度呼嘯而過,對通信衛星和國際空間站構成威脅。

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在這種速度下,即使是一顆小螺絲釘或一粒油漆,也會對國際空間站等設施以及其中的人類構成風險。

上周末,俄羅斯發射了一枚導彈,摧毀了自己的一顆衛星,使碎片飛濺。美國說,這些碎片現在”威脅到所有國家的利益”。最糟糕的情況是,越來越小的空間垃圾碎片之間發生級聯碰撞,四下亂飛直到軌道變得無法使用,這種情況被稱為凱斯勒效應。

南澳大利亞公司諾伊曼太空公司已經開發出一種”空間電力推進系統”,可以在低地球軌道上使用,以延長航天器的任務,移動衛星,或使其脫離軌道。

現在,諾伊曼正在與其他三家公司合作制定一項計劃,將太空垃圾變成該推進系統的燃料。

縱觀同行,日本的初創公司Astroscale已經展示了它如何利用衛星來捕捉太空中的碎片碎片。美國的Nanorocks公司正在制定一項計劃,使用先進的機器人技術來儲存和切割仍在軌道上的這些碎片。另一家美國公司Cislunar正在開發一個空間鑄造廠,將碎片熔化成金屬棒。

而諾伊曼太空公司的推進系統可以使用這些金屬棒作為燃料–他們的系統將金屬電離,然後產生推力,使物體在軌道上移動。

首席執行官Herve Astier說,當諾伊曼公司被邀請成為在太空中熔化金屬的供應鏈的一部分時,他認為這是一個未來主義的計劃,而且不會”像看起來那麼容易”。

“很多人都在把錢投入到廢品中。通常是把它帶入大氣層並燒掉。但是,如果它在那裡,而你可以捕獲它並重新使用它,從商業角度來看是有意義的,因為你不會把它運到那裡,”他說。”這就像在太空中開發一個加油站。”

“但他們得到了美國國家航空航天局的資助,所以我們建造了一個原型,它是可行的,”他說。”人們可以抓住一塊碎片,可以把碎片切開,可以把碎片融化,我們可以利用這些。”一旦物體被送入軌道,它們就可以永遠在那裡,除非它們浮出軌道(脫軌)並在地球大氣層中燃燒(或偶爾撞擊地球表面)。隨着太空垃圾問題的惡化,世界各地的機構正試圖提出解決方案,從磁鐵到”太空爪”到魚叉。回收這些垃圾,而不是捕捉或銷毀它們,又是另一個層面。

澳大利亞的研究人員也在努力解決這個問題。Saber Astronautics公司贏得了美國國家航空航天局的資助,以開發一種拖曳帆,它將在航天器壽命結束時從其上發射並將其拖出軌道。悉尼的電子光學系統公司與堪培拉大學合作,開發了激光技術,可以使垃圾遠離潛在的碰撞,或向大氣層移動。澳大利亞機器學習研究所獲得了一項資助,以改善對碎片的探測和跟蹤,而西澳大利亞的一個新的監視雷達也將對此有所幫助。

雖然看上去這種想法來自未來式的,但現在他們可以看到,這是可能的。

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