Космічний апарат DARPA розбере відпрацьовані супутники. Із приводу «відпрацьованих» є сумніви
Агентство з перспективних оборонних досліджень Пентагону (DARPA) запропонувало проект повторного використання частин відпрацьованих супутників, у якому могло б узяти участь КБ «Південне».
Організації, пов’язані з космічними польотами, повсякчас мають справу з питанням відпрацьованих супутників, які не тільки засмічують орбіту Землі, а й періодично падають нам на голови й становлять небезпеку для космічних кораблів. Відіграє роль і матеріальний аспект, адже відомо, що супутник — річ недешева: його ціна складається з витрат на запуск ($6—10 тис. за виведення 1 кг вантажу на орбіту) і вартості «заліза». На геостаціонарній орбіті (ГСО) на висоті 36000 км над Землею обертаються штучні супутники загальною величезною вартістю $300 млрд — гроші, що пішли не в небуття, а у вакуум.
Тим часом у відпрацьованих апаратах не всі модулі безповоротно застарівають. Придатні для роботи вузли можуть стати джерелом запчастин. «Видобутком» таких запчастин і займеться проект DARPA, який дістав хоч і неоригінальну назву, але таку, що відповідає духу копцепції — Phoenix (Фенікс).
Спочатку програму планують опрацювати на антенах — одному з найоб’ємніших, найважчих і найдорожчих у виготовленні модулів. При цьому конструкція антен подібна для більшості супутників, а розміри роблять її зручною «ціллю» для демонтажу в надважких умовах космосу. Надалі проект планують розширити, наприклад, на сонячні батареї.
Відповідно до демонстраційного відео, основою комплексу стане автоматичний апарат із робочою назвою Tender (плавуча база) або Servicer (пристрій обслуговування), оснащений системою дистанційного бачення й роботизованими руками з інструментами.
На борту «сервісмена» буде розташований «пояс інструментів» із набором міні-апаратів системи PODS (від англ. payload orbital delivery system — орбітальна система доставки вантажів), які потрібні для втримання відокремленого елемента, наприклад антени. Планується, що вони доставлятимуться на орбіту, поповнюючи таким чином запас «тендера», разом із новими космічними апаратами. Останні істотно економили б у масі й ціні, якби антени кріпилися до них уже в космосі.
Далі «тендер» підлітатиме до старих супутників, кріпитиме на їхніх антенах необхідну кількість PODS, відокремлюватиме антену від корпуса супутника й буксируватиме її або до нового супутника для «приживлення», або на спеціально виділені для «складування» координати. Звичайно, команди мають віддаватися оператором із Землі.
Як бачимо, концептуально в програмі нема нічого складного — аналогічні підходи давно використовуються в морському бурінні або віддалених хірургічних операціях. Але високоточна техніка проекту Phoenix має бути спроектована для умов невагомості, вакууму та сильних випромінювань.
За словами керівника проекту Девіда Барнхарта, виведені на ГСО супутники не призначені для розбирання або ремонту, тому орбітальний механік має вміти не тільки відкручувати гайки, йому доведеться чимало свердлити й різати. А це вимагає розвитку технологій одержання зображень високої чіткості й робототехніки, зокрема механізмів захоплення й рухливих зчленувань. Інше завдання — розроблення нових процедур дистанційного керування для виконання складніших операцій (наприклад, фіксації та одночасного з’єднання двох частин за допомогою кріплень або зварювання). Він також відзначив, що для оператора експлуатація роботів за своєю складністю схожа на спробу дистанційно зібрати конструктор Lego, дивлячись на нього в телескоп.
Крім технічних є декілька юридичних і навіть геополітичних проблем. Так, у Росії вже бояться, що американці почнуть розбирати космічний утиль, який належить іншим країнам, і навіть більше — діючі чужі супутники. Відзначимо, що гонитва озброєнь і космічних програм закінчилася (і переможець відомий), а з огляду на сучасний рівень спостереження за орбітою такі обвинувачення навряд чи мають раціональні підстави. Створювачі «Фенікса» пояснюють, що пілотні випробування буде проведено на старих американських супутниках, а після повноцінного запуску програми іноземні сателіти розбиратимуться тільки за бажанням власників і після підписання всіх дозволів.
Агентство сподівається вже 2015 року провести перший експеримент на орбіті, у якому «тендер» відокремить антену від старого супутника, підключить до неї нові компоненти й активує, довівши принципову можливість та ефективність перетворення, як сказала директор DARPA Реджина Даган, космічного сміття на космічні ресурси.
Однак в DARPA визнають, що навіть для тестового запуску необхідно розв’язати безліч проблем, тому готові співробітничати з міжнародними партнерами. Причому потрібні не інвестиції, а допомога в реалізації науково-технічних рішень і виробництві модулів, зокрема листового металу для супутників і спеціальних сплавів для різних елементів космічних апаратів (повний список представлений у прес-релізі).
Нагадаємо, що фахівці ракетно-космічного конструкторського бюро «Південне» давно займаються проблемами космічного сміття. З огляду на свої наробітки в цій сфері й доступні виробничі потужності українському підприємству було б не тільки престижно, а й економічно вигідно брати участь у такому проекті. Приміром, докласти рук до виробництва наноапаратів системи PODS, яких у разі запуску програми буде потрібний не один десяток.
Довідка «УТГ»
Програма Phoenix пов’язана з іншим космічним проектом System F6 — Future Fast, Flexible, Fractionated, Free-Flying Spacecraft (майбутній, швидкий, гнучкий, фракціонований, вільно летючий космічний апарат). Його ідея — виведення на орбіту цілого кластера вільно плавних модулів, які обмінюватимуться інформацією в режимі реального часу й виконуватимуть ті або інші функції в рамках загального завдання. Такий підхід, на думку авторів, надійніший за єдиний апарат завдяки простоті заміни модулів, що вийшли з ладу або застаріли.
