Более 14 000 фрагментов космического мусора загрязняют низкую околоземную орбиту. Однако революционная разработка японских учёных может изменить ситуацию. Спутник-уборщик, использующий плазменные выхлопы ионного двигателя, способен безопасно «сдувать» опасные объекты в атмосферу, где они сгорят без следа.

Скопление обломков — от гаек до отработанных ступеней ракет — превращается в угрозу для МКС и спутников. Станция регулярно маневрирует, уворачиваясь от осколков, летящих быстрее пули. Традиционные методы уборки с робоплечами или сетями рискованны: хаотичное вращение мусора может повредить аппарат.

Учёные предложили бесконтактный метод — использовать ионный двигатель. Однако стандартная модель толкает сам спутник вперёд, что не подходит для манипуляций с мусором. Решение нашёл Казунори Такахаси из Университета Тохоку. Его двунаправленный плазменный двигатель имеет два сопла, направленных в противоположные стороны. Их тяга взаимно компенсируется, позволяя спутнику оставаться на месте, пока плазма «подталкивает» мусор к атмосфере.

Система Такахаси, названная «биполярный электродный плазменный двигатель», использует аргон вместо ксенона. Это снижает стоимость, не ухудшая эффективности. Газ ионизируется в камере, превращаясь в плазму, которую магнитные поля направляют через сопла. «Магнитная ловушка» удерживает плазму от рассеивания, увеличивая тягу до 25 миллиньютонов в экспериментах — втрое больше предыдущих моделей.

Для сброса 1-тонного обломка с орбиты за 100 дней требуется непрерывная тяга в 30 мН. Пока двигателю нужно несколько киловатт энергии, что ограничивает применение. Однако технология уже прошла испытания в вакуумных камерах, имитирующих космос.

Почему это важно? Крупные объекты могут спровоцировать синдром Кесслера — цепную реакцию столкновений, делая орбиты непригодными для полётов. Новый метод поможет предотвратить катастрофу, сохранив доступ человечества в космос.

Дальнейшие шаги:

• Увеличение мощности двигателя при сохранении компактности.
• Тестирование в реальных условиях с малыми спутниками.
• Сотрудничество с JAXA и ESA для интеграции технологии в миссии.

«Эта система станет ключом к устойчивому освоению космоса», — отмечает Такахаси. Его исследование опубликовано в журнале Scientific Reports 20 августа.

Экспертный комментарий:
«Метод особенно перспективен для крупного мусора, который невозможно захватить механически. Однако важно решить вопрос энергопотребления», — говорит доктор Елена Смирнова, космический инженер из Roscosmos.

Следующая цель команды — к 2027 году запустить прототип спутника на орбиту для полевых испытаний. Если всё пройдёт успешно, к 2035 году технология может стать частью глобальной системы мониторинга и очистки космического пространства.