Японская Astroscale, уже имеющая в портфолио решения для очистки околоземного пространства от космического мусора, представила аппарат ELSA-m, способный в рамках одной миссии свести с орбиты сразу несколько отработавших своё спутников. Аппарат сможет маневрировать на орбите и отправлять в земную атмосферу нерабочие спутники один за другим.

Спутник серии ELSA. Источник изображения: Astroscale

Проблема множащегося космического мусора становится всё актуальнее для аэрокосмической отрасли и астрономов, а существующие или ещё планирующиеся к выводу группировки спутников связи, предназначенные для низких околоземных орбит, — Starlink, OneWeb, Amazon Kuiper и др. — только добавляют проблем, поскольку число аппаратов в них исчисляется тысячами. Хотя многие из подобных спутников конструируются с расчётом на самостоятельный уход с орбиты по окончании жизненного цикла, делать это способны не все, поэтому и могут приходиться космические уборщики вроде ELSA-m.

Аппарат ELSA-m предназначен для захвата и свода с орбиты списанных спутников. Согласно видео разработчиков, в космосе имеется более 2200 нефункционирующих спутников и зарегистрировано более 630 случаев орбитальных столкновений, ответственных за появление обломков на орбите. Ещё в 2021 году Astroscale вывела в космос «тягач» предыдущего поколения — ELSA-d и успешно многократно продемонстрировала возможность магнитного захвата. Несколькими месяцами спустя компания сообщила, что прекратила операции после регистрации «аномального состояния космического аппарата».

В новом видео Astroscale демонстрируется процесс очистки околоземного пространства от космического мусора с помощью ELSA-m. Сначала аппарат проводит визуальную инспекцию цели перед приближением и стыковкой. После стыковки ELSA-m использует двигатели для перевода захваченного спутника на более низкую орбиту, облегчая падение в атмосферу с последующей дезинтеграцией. Как только захваченный спутник направлен на «разрушительный» курс, сам ESLA-m отстыковывается и выдвигается на новую орбиту для поиска следующей цели.

Японские учёные изучили побывавшие в космосе образцы древесины магнолии и пришли к выводу, что этот материал прекрасно подойдёт для изготовления корпусов и деталей спутников. Суровая космическая среда не оставила на образцах никаких следов. Деревянные конструкции могут использоваться в составе космических аппаратов, и первый из деревянных спутников полетит не позже следующего года.

Источник изображения: Университет Киото

Проект спутника с деревянными элементами три года назад подготовили японская лесозаготовительная компания Sumitomo Forestry и Киотский университет. Но прежде чем создавать деревянный спутник, было предложено испытать образцы обычной и окрашенной древесины на борту МКС в составе японского научного модуля «Кибо». Для испытаний выбрали древесину магнолии как славящуюся своей твёрдостью и гибкостью. Образцы провели в открытом космосе около девяти месяцев и были возвращены на Землю в январе этого года.

Внешний осмотр и взвешивание показали, что все образцы находятся в фактически неизменном состоянии. Открытая космическая среда — вакуум и радиация — не оказали никаких разрушительных действий на древесину. Тем самым можно с уверенностью сказать, что изготовленные из дерева корпуса спутников могут стать надёжной заменой металлу.

Побывавшие в открытом космосе образцы древесины

Изготовление корпусов и элементов шасси спутника из дерева позволят им полностью сгорать в атмосфере после вывода из эксплуатации. Во время схода космических аппаратов с орбиты часто бывает, что изготовленные обычно из алюминия элементы обшивки отрываются и остаются на орбите в виде космического мусора. Древесина обещает полностью сгорать в атмосфере и избавит нас от такой угрозы.

Проект европейского спутника из дерева

С другой стороны, деревянные щепки во время земных ураганов способны пробить даже железо. Будет мало привлекательного, если на орбите появится незаметный для радаров космический мусор из древесины. Тем не менее, совместный проект NASA и JAXA ведёт к тому, что первый спутник из дерева будет запущен в 2024 году. Где-то также зреет аналогичный европейский проект «Чистый космос» (Clean Space), который также предполагает запуск спутника из дерева.

Сегодня пластиковые отходы можно обнаружить во всех уголках Земли, где обитает человек. Это трудно перерабатываемый материал, который будет находиться в природе многие годы. Так называемое «Большое мусорное пятно» в Тихом океане даже начало формировать свою собственную биосферу с обильным заселением прибрежными видами морских организмов. И вот, учёные из Австралии обнаружили два вида почвенных грибков, которые оказались способны разрушать пластик.

Грибок в лаборатории. Источник изображения: Amira Samat & University of Sydney

Исследователи из Сиднейского университета на опыте подтвердили способность естественных грибков Aspergillus terreus и Engyodontium album разрушать полипропилен — вид пластика, который тяжело поддаётся переработке. При этом на долю полипропилена приходится до 25 % пластиковых отходов. Это пищевые контейнеры, вешалки для одежды, скотч и многое другое. В промышленную переработку попадает не более 1 % произведённого полипропилена, что означает наличие колоссальных объёмов отходов этого материала.

В лаборатории быстро выяснилось, что грибки активнее разрушают полипропилен, если пластик предварительно обработать ультрафиолетовыми лучами и нагревом (альтернативой нагреву может быть реакция Фентона). В природе есть и УФ-лучи от Солнца и тепло, что станет помощью грибкам при переработке пластика в естественной среде.

Слева пластик до заселения грибками, справа — после 30 суток разложения. Источник изображения: University of Sydney

В чашке Петри за 30 дней в лаборатории обработанный таким образом пластик разложился грибками Aspergillus terreus и Engyodontium album примерно на 21 %. За 90 дней наблюдения пластик в чашке был переработан грибками на 25–27 %. Вишенкой на торте для исследования стало выделение разрушающих пластик микроорганизмов из морской воды, но уровень их активности в отношении пластика был намного меньше, чем у почвенных грибков. С этим ещё предстоит поработать.

В то же время учёные отмечают, что выявление микроорганизмов, утилизирующих пластик, это только половина проблемы. К пластиковым отходам надо изменить отношение как в обществе, так и среди производителей. Не мусорить и перерабатывать — только так можно решить проблему с пластиковым мусором, но это сделать ещё сложнее, чем найти полезный грибок.