“太空加油站”:利用地球轨道上的垃圾制造航天器燃料的新计划

一家澳大利亚公司正在参与一项国际努力,将危险的太空垃圾回收为航天器燃料,这项工作在太空中直接进行。我们的星球所依赖的轨道正被旧航天器的碎片所堵塞。失效的卫星和废弃的火箭部件以每小时28000公里的速度呼啸而过,对通信卫星和国际空间站构成威胁。

“太空加油站”:利用地球轨道上的垃圾制造航天器燃料的新计划

在这种速度下,即使是一颗小螺丝钉或一粒油漆,也会对国际空间站等设施以及其中的人类构成风险。

上周末,俄罗斯发射了一枚导弹,摧毁了自己的一颗卫星,使碎片飞溅。美国说,这些碎片现在"威胁到所有国家的利益"。最糟糕的情况是,越来越小的空间垃圾碎片之间发生级联碰撞,四下乱飞直到轨道变得无法使用,这种情况被称为凯斯勒效应。

南澳大利亚公司诺伊曼太空公司已经开发出一种"空间电力推进系统",可以在低地球轨道上使用,以延长航天器的任务,移动卫星,或使其脱离轨道。

现在,诺伊曼正在与其他三家公司合作制定一项计划,将太空垃圾变成该推进系统的燃料。

纵观同行,日本的初创公司Astroscale已经展示了它如何利用卫星来捕捉太空中的碎片碎片。美国的Nanorocks公司正在制定一项计划,使用先进的机器人技术来储存和切割仍在轨道上的这些碎片。另一家美国公司Cislunar正在开发一个空间铸造厂,将碎片熔化成金属棒。

而诺伊曼太空公司的推进系统可以使用这些金属棒作为燃料--他们的系统将金属电离,然后产生推力,使物体在轨道上移动。

首席执行官Herve Astier说,当诺伊曼公司被邀请成为在太空中熔化金属的供应链的一部分时,他认为这是一个未来主义的计划,而且不会"像看起来那么容易"。

"很多人都在把钱投入到废品中。通常是把它带入大气层并烧掉。但是,如果它在那里,而你可以捕获它并重新使用它,从商业角度来看是有意义的,因为你不会把它运到那里,"他说。"这就像在太空中开发一个加油站。"

"但他们得到了美国国家航空航天局的资助,所以我们建造了一个原型,它是可行的,"他说。"人们可以抓住一块碎片,可以把碎片切开,可以把碎片融化,我们可以利用这些。"一旦物体被送入轨道,它们就可以永远在那里,除非它们浮出轨道(脱轨)并在地球大气层中燃烧(或偶尔撞击地球表面)。随着太空垃圾问题的恶化,世界各地的机构正试图提出解决方案,从磁铁到"太空爪"到鱼叉。回收这些垃圾,而不是捕捉或销毁它们,又是另一个层面。

澳大利亚的研究人员也在努力解决这个问题。Saber Astronautics公司赢得了美国国家航空航天局的资助,以开发一种拖曳帆,它将在航天器寿命结束时从其上发射并将其拖出轨道。悉尼的电子光学系统公司与堪培拉大学合作,开发了激光技术,可以使垃圾远离潜在的碰撞,或向大气层移动。澳大利亚机器学习研究所获得了一项资助,以改善对碎片的探测和跟踪,而西澳大利亚的一个新的监视雷达也将对此有所帮助。

虽然看上去这种想法来自未来式的,但现在他们可以看到,这是可能的。


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