Шанхайська академія космічних технологій відзвітувала про початок раніше незаявленого експерименту. На нещодавно запущеній ракеті “Чанчжен-2D” китайські інженери розмістили тестовий пристрій для прискореного виведення з орбіти космічного сміття — своєрідний гальмівний парашут, або вітрило.
Найчастіше концепцію “космічного вітрила” мають на увазі для використання тиску сонячного світла — так зване сонячне вітрило. Однак в околицях планет з атмосферою подібні пристрої, причому набагато меншого розміру, можуть бути надзвичайно ефективні для зміни висоти орбіти космічного апарату. І не тільки для її зниження — теоретично поставлений під кутом такий парус здатний створити достатнє зусилля для зміни способу орбіти або її ексцентриситету (якщо на різних ділянках траєкторії кут змінюється). На зображенні – концепт супутника з сонячним вітрилом / © NASA
В рамках 60-го польоту «Чанчжен-2D» (CZ-2D) на орбіту висотою близько 500 кілометрів 23 червня були виведені три супутники серії «Яогань-35» (друга група). Їх призначення офіційно описується як апарати для «проведення експериментів, виконання розвідки земних ресурсів, оцінки сільськогосподарських посівів і завдань щодо зниження негативних наслідків природних лих». Іншими словами, це апарати дистанційного зондування Землі. За непрямими даними, супутники підсерій A і B — оптичні розвідувальні апарати, а підсерії C — радарні.
Через пару тижнів після успішного запуску з’ясувалося, що місія несла додаткове корисне навантаження. Як пише портал Space.com з посиланням на Шанхайську академію космічних технологій (SAST), через день після відділення апаратів «Яогань-35» почалося розгортання гальмівного парашута. Він розміщений на адаптері корисного навантаження і являє собою кілька пелюсток фольги на телескопічних напрямних. Загальна площа вітрила – близько 25 квадратних метрів.
Розкладене “космічне вітрило” на адаптері корисного навантаження ракети CZ-2D / © SAST
За розрахунками інженерів місії, пристрій повинен привести до того, що конструкція загальною масою близько 300 кілограмів увійде в щільні шари атмосфери за два роки. В якості контрольного об’єкта для експерименту використовують верхній ступінь CZ-2D-її траєкторія після закінчення роботи не надто відрізняється від такого адаптера корисного навантаження. А останній завдяки наявності вітрила повинен втрачати висоту набагато швидше і провести в космосі не звичайні п’ять-десять років для орбіти такої висоти, а сильно менше.
Для любителів космонавтики існує легкий спосіб стежити за ходом експерименту. Адаптер корисного навантаження, на якому розкрито вітрило, і другий ступінь ракети відслідковуються засобами наземного контролю окремо. Їх міжнародні ідентифікатори (COSPAR ID) — 2022-068e і 2022-068d відповідно. Зараз орбітальні параметри обох об’єктів приблизно однакові (486 на 496 кілометрів і нахилом в 35 градусів), але за такий короткий проміжок часу помітної різниці з’явитися і не могло. А ось вже через пів року висота 2022-068E повинна стати нижче на кілька кілометрів.
Розкладене “космічне вітрило” на адаптері корисного навантаження ракети CZ-2D / © SAST
У наступні місяці зниження буде прискорюватися, поки об’єкт не досягне висоти в 170-200 кілометрів. Термін подальшого існування адаптера корисного навантаження буде вимірюватися днями, максимум – тижнями.
Відзначимо, що це далеко не перший експеримент з прискореного зведення рукотворних об’єктів з орбіти внаслідок збільшення площі поверхні апарату. Земна атмосфера простягається набагато вище умовної межі космосу – лінії кишені. Вона вкрай розріджена, але все одно впливає на будь-які обертаються навколо планети тіла. Ступінь цього впливу безпосередньо залежить від площі поверхні об’єкта і його щільності.
Наприклад, Міжнародна космічна станція на кожному витку орбіти при заході в тінь Землі повертає свої гігантські сонячні панелі паралельно курсу, щоб знизити гальмування об атмосферу. І все одно знижується приблизно на 90 метрів кожен день, що призводить до обов’язкових корекцій орбіти раз в кілька місяців.
З усіх способів очищення навколоземного простору від рукотворного сміття найбільш переважними виглядають механізми збільшення площі поверхні космічних апаратів. У більшості випадків це дешево (як за масою, так і за вартістю реалізації), просто і надійно, а також не вимагає від супутника обов’язкової працездатності для функціонування.