Введение
Лазерная метла – это предлагаемая наземная система, использующая лазерный луч для изменения траектории космического мусора и удаления его с пути искусственных спутников (таких как Международная космическая станция), чтобы предотвратить повреждение космической техники. Система нагревает одну сторону обломков, изменяя их орбитальную траекторию и сокращая время их нахождения на орбите. Исследователи в области космоса предполагают, что лазерная метла может помочь смягчить синдром Кесслера – неконтролируемую цепную реакцию столкновений между объектами на орбите.
A laser broom is a proposed ground based laser beam powered propulsion system that sweeps space debris out of the path of artificial satellites (such as the International Space Station) to prevent collateral damage to space equipment. It heats up one side of the debris to shift its orbit trajectory, altering the path to hit the atmosphere sooner. Space researchers have proposed that a laser broom may help mitigate Kessler syndrome, a runaway cascade of collision events between orbiting objects.
Механизм
Лазерные "метлы" предлагаются для воздействия на космический мусор диаметром от … до … метров. Столкновения с этими высокоскоростными обломками не только наносят значительный ущерб спутникам, но и создают вторичные фрагментированные обломки из частей столкнувшихся спутников. Лазерная "метла" предназначена для работы на высокой мощности, чтобы проникать сквозь атмосферу и абляционно удалять материал с целевого мусора. Удаляемый материал создает небольшую тягу, которая снижает перигей орбиты объекта, направляя его в верхние слои атмосферы, где увеличивается сопротивление и сокращается оставшийся срок его существования на орбите. Лазер будет работать в импульсном режиме, чтобы избежать самоэкранирования цели за счет образовавшейся абляционной плазмы. Уровни мощности лазеров в данной концепции значительно ниже, чем в концепциях более эффективного противоспутникового оружия. Исследования в этой области выявляют точные физические ограничения, подчеркивая важность ориентации космического мусора и результирующей траектории абляционного объекта. Используя лазерную направляющую звезду и адаптивную оптику, достаточно мощный наземный лазер (1 мегаджоульный импульсный HF-лазер) может корректировать орбиты десятков обломков ежедневно с разумными затратами.
История
Космический челнок регулярно демонстрировал следы "микро" ударов при послеполетном осмотре. Orion — это был предложенный в 1990-х годах наземный проект лазерной "метлы", стоимость которого оценивалась в 500 миллионов долларов. Также планировалось установить космический лазер, также называемый "Проект Орион", на Международную космическую станцию в 2003 году. В 2015 году японские исследователи предложили добавить функции лазерной "метлы" к телескопу космической обсерватории "Экстремальная Вселенная", запуск которого на МКС планировался на 2017 год.