Teadlased tahavad «Tähesõdade» moodi laserkiirega kosmoseprügi taevast alla tuua

Selline kujutletav kaos võib varsti valitseda Maa orbiidil, kui kosmoseprügi saab liiga palju. See on vaja kiiremas korras alla tuua, et maakerae ei saaks endale prügirõngast. Foto: kaader videost / UC Boulder

Colorado Boulderi ülikooli teadlased katsetavad uutmoodi laserrelva, mis pole mõeldud kosmosesõdadeks, vaid hoopis praktilisema probleemi lahendamiseks: kosmoseprügi likvideerimiseks. Sellega saab ilma prahitükiga otseselt kokku puutumata seda eemalt suunata madalamale orbiidile, kuni see lõpuks atmosfääri jõuab ja ära põleb.

10. veebruaril 2009 toimus Siberi kohal kosmoses katastroof. Vene satelliit põrkas kokku sidesatelliitiga Iridium 33. Mõlemad kosmoselaevad purunesid sõna otseses mõttes tuhandeks tükiks ja tekitasid orbiidile juurde enam kui 1800 prahitükki, mis jäid tiirlema ümber maakera.

Ükski teine kosmoseaparaat (või inimene) kannatada ei saanud, kuid paljudele kosmoseinseneridele oli see sündmus märk tulevastest suurtest probleemidest, kirjutatakse ülikooli pressiteates. Kosmoses võivad sellised kokkupõrked vallandada laviini, kui prügi hakkab aina uusi osakesi tekitama.

NASA hinnangul tiirleb kosmoses praegu umbes 23 000 tennisepalli suurust või suuremat prahitükki. See tähendab, et iga aastaga muutub tõenäolisemaks järjekordne kokkupõrge, nagu see, mis hävitas Iridium 33 satelliidi, ainult siis võib tükkide hulk olla palju hullem.

«Kosmoseprügi probleem seisneb selles, et kui toimub kokkupõrge, tekitatakse veel rohkem kosmoseprahti,» ütles Colorado Boulderi ülikooli kosmosetehnikateaduste doktorant Julian Hammerl, «on aina suurem tõenäosus, et põhjustatakse uus kokkupõrge, mis tekitab veelgi rohkem prahti ning tekib kaskaadiefekt.»

Hammerlil ja professor Hanspeter Schaubi juhitud meeskonnal on plaan need prügipilved Maa kohal enne nende kuhjumist hajutada. Teadlased kasutavad ühte ulmekirjanduse vanimat relva: laserit, mida näiteks Starship Enterprise tarvitab «Star Trekis» asteroidide ohutuks teelt eemaldamiseks.

Mitte nii kauges tulevikus võibki väikeste kosmoselaevade parv tiirelda ümber Maa, kohtudes geosünkroonsel orbiidil ümber planeedi kulgevate metallitükkidega. Elektronkiirtega tõugatakse praht sujuvalt ohutusse kohta, ilma et peaks nendega kokku puutuma.

Elektrostaatilise tõukejõuga liigutamine ei nõua ülivõimsaid lasereid nagu «Star Trekis», kuid seda polegi vaja. Piisab vaid kergest müksust, et kosmoseprahti maalähedasele orbiidile suunata.

Kuid Schaub ja tema kolleegid peavad sellest hoolimata lahendama mitmeid väga suuri väljakutseid, mida nad on juba kirjeldanud paljudes oma hiljutistes uuringutes.

«Kosmoses asjade puudutamine on väga ohtlik. Objektid liiguvad ülikiiresti ja ettearvamatult,” ütles Schaubiga koos töötav doktorant Kaylee Champion. «Otsima peab palju ohutumaid võimalusi.»

Teadlaste katseseade on vaakumtünn maa peal, kus proovitakse kiirega metallitükki tõugata. See lahendus võib olla määrava tähtsusega kosmoseprügi koristamisel tähtsatelt orbiitidelt. Foto: UC Boulder

Champion ja tema kolleegid uurivad neid võimalusi praegu ülikoolilinnaku laboris.

Valmis on saanud viskitünni suurune silinderjas aparaat, mis on valmistatud paksust roostevabast terasest. Sees asub vaakumkamber, mida nimetatakse plasma ja kosmosesõidukite vahelise interaktsiooni elektrostaatilise laadimise laboriks (ECLIPS). 

Vaakumkambris uuritakse, kuidas metallist kuupi, mis peaks kehastama kosmoseprügi, täiuslikkusele lähedases vaakumis mõjutada.

Teeninduseks loodud «kosmoselaev» pommitab prahti tünnis elektronkiirega, luues tõukejõu, kosmoseprahi edasiliigutamiseks kasutatakse inertsiaalseid tõukejõude.

Katsed laboris on näidanud, et niimoodi võiks liigutada lausa tonniseid raskusi, kuid tulemus on väga aeglane. Kosmoseprügi hakkab küll orbiiti vahetama, kuid atmosfääri võib see jõuda alles aastate või aastakümnete pärast. Aga asi seegi. Vähemalt saab nii vabastada väärtuslikke orbiite kosmoses uute satelliitide jaoks.