Reducerer risikoen for kollision af rumaffald

Mens menneskeheden udvider sin horisont ud over Jorden og begynder at overveje rummissioner med længere varighed, bæredygtighed nødvendiggør opsendelse af flere rumfartøjer, øger risikoen for kollision med eksisterende rumaffald. En metode til at rydde dette affald involverer et slæbekøretøj, der trækker det til et sikkert område. I et nyt blad udgivet i EPJ særlige emner , forfatterne Antônio Delson Conceição de Jesus og Gabriel Luiz F. Santos, begge fra State University of Feira de Santana, Bahia, Brasilien, modellere de komplekse møde-manøvrer, som et slæbekøretøj, der rydder rumaffald, skulle gennemgå for at mindske risikoen for en kollision, der kan forårsage uoprettelig skade i koblingsøjeblikket.

Som forfatterne påpeger, rummissioner foregår i et miljø befolket af omkring 3, 600 menneskeskabte satellitter, hvoraf under en tredjedel er operationelle. De ikke-operative enheder er udsat for lækage, eksplosioner og fragmentering, der yderligere strøer regionen omkring Jorden - især ved Low-Earth Orbit (LEO). En fejlagtig kollision kan ikke kun resultere i uoprettelig skade, men også skabelsen af ​​mere rumaffald, der kan hæmme yderligere missioner. Dette gør bugseringsoperationer til at fjerne dette affald ønskelige, men farligt.

Duoen undersøgte brugen af ​​fremdriftssystemer til at kontrollere objekternes relative hastigheder og positioner i en rendezvous-manøvre udført rundt om Jorden. Sådanne operationer kræver, at bugserkøretøjet og affaldet har nulhastigheder og relativ position i forbindelsesøjeblikket. Undersøgelse af parametrene for disse operationer gennem løsningerne af en multivariabel tensorligning, de Jesus og Santos fandt ud af, at mødemanøvrer af et bugserkøretøj med rumaffald kan implementeres på minimal tid og med en samtidighed, der opstår ved at bringe hastigheden og relative slutpositioner af de to objekter til nul på samme øjeblik.

Den vellykkede forbindelse mellem objekter i rummet kan, selvfølgelig, anvendes i flere scenarier end blot flytning af rumaffald. Forbindelse af køretøjer kan blive en vital del af udviklingen af ​​en bæredygtig langsigtet rummission.