Không gian rác là một vấn đề ngày càng tăng. Trong nhiều thập kỷ, chúng ta đã gửi các vệ tinh lên quỹ đạo quanh Trái đất. Một số trong số chúng bay lên quỹ đạo và bốc cháy trong bầu khí quyển Trái đất, hoặc đâm vào bề mặt. Nhưng hầu hết những thứ chúng tôi gửi vào quỹ đạo vẫn còn ở đó.
Điều này đang trở thành một vấn đề cấp bách khi nhiều năm trôi qua và chúng tôi phóng ngày càng nhiều phần cứng vào quỹ đạo. Kể từ khi vệ tinh đầu tiên, Sputnik 1, đã được phóng lên quỹ đạo vào năm 1957, hơn 8000 vệ tinh đã được đặt vào quỹ đạo. Tính đến năm 2018, ước tính 4900 vẫn còn trên quỹ đạo. Khoảng 3000 trong số đó không hoạt động. Họ không gian rác. Nguy cơ va chạm đang gia tăng, và các nhà khoa học đang nghiên cứu các giải pháp. Vấn đề sẽ tự kết hợp theo thời gian, vì các va chạm giữa các vật thể tạo ra nhiều mảnh vụn phải xử lý.
Có hai phân loại hệ thống loại bỏ rác không gian: phương pháp tiếp xúc và phương pháp không tiếp xúc. Phương pháp liên lạc bao gồm cánh tay robot, tethers và lưới. Phương pháp không tiếp xúc bao gồm laser và chùm ion. Cho đến nay, các phương pháp không tiếp xúc đã được chứng minh đáng tin cậy hơn. Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Tohoku ở thành phố Sendai, Nhật Bản và các đồng nghiệp của họ tại Đại học Quốc gia Úc đang phát triển một phương pháp không tiếp xúc độc đáo gọi là phương pháp không tiếp xúc với chùm tia ion.
Có hai vấn đề với việc nhắm các chùm ion vào rác vũ trụ và hướng nó về Trái đất. Các lực lượng đẩy vệ tinh ra khỏi vị trí. Vấn đề khác là khối lượng của rác không gian. Phải mất rất nhiều sức mạnh để hướng nó vô hại về phía Trái đất.
Các nhà khoa học đang tập trung vào các vệ tinh trong Quỹ đạo Trái đất thấp để bắt đầu. Những vật thể này có xu hướng nằm trong phạm vi từ 1 đến 2 tấn. Theo nghiên cứu, các vật thể trong phạm vi khối lượng này sẽ mất khoảng 80 đến 150 ngày để được quay quanh quỹ đạo. Phát triển, xây dựng và phóng một vệ tinh đủ mạnh để làm điều này, với hai bộ đẩy riêng biệt, rất khó khăn và tốn kém.
Nếu việc loại bỏ mảnh vụn có thể được thực hiện bởi một hệ thống đẩy công suất cao duy nhất, nó sẽ được sử dụng đáng kể cho hoạt động không gian trong tương lai. - Phó giáo sư Kazunori Takahashi, Đại học Tohoku, Nhật Bản.
Nhóm nghiên cứu Nhật Bản - Úc đang phát triển một hệ thống giải quyết những vấn đề này bằng cách bố trí chùm tia plasma hai hướng độc đáo. Hai chùm tia có thể chống lại nhau, với một chùm giữ vệ tinh cho người chăn, và cái còn lại hướng rác vào Trái đất. Một nguồn năng lượng duy nhất cung cấp năng lượng cho hai chùm tia và vệ tinh nhắm vào các chùm tia theo yêu cầu.
Phó giáo sư Kazunori Takahashi từ Đại học Tohoku, Nhật Bản, đang tiến hành nghiên cứu về công nghệ mới để loại bỏ không gian trong tương lai. các mảnh vỡ hợp tác với các đồng nghiệp tại Đại học Quốc gia Úc.
Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đã chứng minh rõ ràng rằng một máy đẩy plasma helicon có thể loại bỏ các mảnh vụn không gian bằng một hệ thống đẩy duy nhất. Các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, từ trường và bơm khí kiểm soát các luồng plasma từ máy đẩy plasma đơn. Các xét nghiệm trong phòng thí nghiệm đã đo lực tác dụng lên rác không gian mô phỏng. Hệ thống đã áp dụng lượng phản lực chính xác cho vệ tinh để giữ nó ở vị trí. Hệ thống hoạt động ở ba chế độ khác nhau: tăng tốc vệ tinh, giảm tốc vệ tinh và loại bỏ mảnh vỡ.
Máy đẩy plasma helicon là một hệ thống không điện, cho phép nó thực hiện các hoạt động dài được thực hiện ở mức năng lượng cao. Takahashi nói, Phát hiện này khác biệt đáng kể với các giải pháp hiện có và sẽ đóng góp đáng kể cho hoạt động bền vững của con người trong tương lai.
- Thông cáo báo chí của Đại học Tohoku: Plasma Thruster: Công nghệ loại bỏ mảnh vụn không gian mới
- Tài liệu nghiên cứu tại Nature.com: Trình diễn một công nghệ mới để loại bỏ mảnh vụn không gian bằng cách sử dụng máy đẩy plasma hai chiều
- Mục nhập Wikipedia: Vệ tinh
