NASA розробило «лапку геккону» для захоплення космічного сміття

Інженери з NASA і зі Стенфордського університету розробили систему захоплення об'єктів у космосі, яка за принципом дії схожа на лапу геккона. Пристрій, заснований на попередніх розробках NASA, здатний захоплювати об'єкти різної форми. Фахівці планують використовувати доопрацьовану версію системи для очищення орбіти Землі від космічного сміття. Робота, присвячена винаходу опублікована в журналі.

Кількість відстежуваних штучних об'єктів на орбіті навколо Землі становить практично 20 тисяч, а їх загальне число оцінюється сотнями тисяч. Серед них є як працюючі супутники, так і різне «космічне сміття», наприклад, відпрацювали ступені ракет. Незважаючи на те, що вони знаходяться на різних орбітах, періодично між ними відбуваються зіткнення. Іноді вони не несуть сильної небезпеки, як у разі зіткнення з невеликими частинками, в інших випадках може відбуватися повне знищення космічних апаратів, як сталося в 2009 році.

Однак головна небезпека засмічення навколоземного простору полягає не у втраті окремих супутників, а в гіпотетичній можливості так званого синдрому Кесслера. Він був описаний фахівцем NASA ще в 1978 році, і полягає в тому, що при досягненні критичної кількості об'єктів на навколоземних орбітах може виникнути ланцюгова реакція з їх зіткнень, при якій кількість об'єктів буде лавиноподібно зростати. У такому разі безпечне виведення космічних апаратів у космічний простір буде дуже ускладнене або зовсім неможливе. Для того, щоб уникнути цього, вчені розробляють і тестують різні апарати. На початку цього року Японське агентство аерокосмічних досліджень намагалося провести експеримент з очищення орбіти Землі від космічного сміття, але він закінчився невдачею через технічну помилку.

Інженери NASA займаються пошуком шляхів вирішення проблеми космічного сміття протягом останніх років. Оскільки апарат повинен працювати в умовах невагомості і безповітряного простору, відразу кілька концепцій виявляються непридатними. Наприклад, об'єкти в космосі не можна захопити за допомогою класичної присоски.

У новому апараті дослідники вирішили використовувати адгезію, але не у вигляді поверхонь з клейкою речовиною. Замість цього вчені створили штучний аналог лапи геккона, відомого своєю здатністю спритно переміщатися вертикальними поверхнями. Створений матеріал складається з безлічі невеликих волосин діаметром близько 20 мікрометрів.

На основі матеріалу з волосинами було створено прототип приладу для захоплення об'єктів в умовах відкритого космосу. Спочатку, при контакті з будь-яким предметом ворсинки адгезивної поверхні слабо контактують з поверхнею предмета. Для того, щоб забезпечити потрібну адгезію, інженери розробили тросовий механізм, який зміщує контактні поверхні вбік, нахиляючи таким чином ворсинки і значно збільшуючи площу контакту і силу прилипання. Відповідно, щоб відліпити пристрій від об'єкта, необхідно просто послабити натягнення троса. Також інженери вбудували в пристрій схожу конструкцію, але призначену для прилипання до кривих поверхонь. Вони провели безліч тестів, у тому числі в умовах низької гравітації.

Торік сінгапурський стартап представив концепцію супутника для очищення навколоземного простору. На його поверхні були розміщені листи зі спеціальним клеєм, які повинні чіпляти сміття, після чого супутник буде знижуватися і згорати в атмосфері. Існує сайт, що візуалізує положення супутників і уламків навколо Землі в реальному часі.