X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В мире с каждым днем создается все больше новых космических устройств, которые решают различные проблемы, проводят сбор данных для научных исследований и помогают ответить на новые вопросы человечества. Существует и обратная сторона медали. Многие устройства после завершения своей миссии так и остаются на орбите нашей планеты, превращаясь в так называемый космический мусор. Под космическим мусором подразумеваются все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые. Необходимость мер по уменьшению интенсивности техногенного засорения космоса становится понятной при рассмотрении возможных сценариев освоения космоса в будущем. Существует так называемый «каскадный эффект», который в среднесрочной перспективе может возникнуть от взаимного столкновения объектов и частиц «космического мусора». Предполагается, что «после 2055 года процесс саморазмножения остатков космической деятельности человечества станет серьёзной проблемой»[1].

Среди проблем космического мусора можно выделить следующие:

1. Опасность столкновения космических кораблей с мусором.

2. Ступени ракет, несгоревшие в атмосфере, могут упасть на жителей Земли.

3. Некоторые спутники не доживают до конца срока эксплуатации.

4. Из-за мусорной угрозы приходится несколько раз в год корректировать орбиту МКС.

Целью нашего проекта является создание модели устройства для сбора космического мусора. При рассмотрении различных вариантов конструкции устройства, было принято решение использовать принцип пушки Гаусса(Рис.1) и гарпуна для захвата цели. Установка, подобная пушке Гаусса, может эффективно использоваться в космическом пространстве, так как в условиях вакуума и невесомости многие недостатки конструкции нивелируются[2].

На данный момент удалось создать действующую модель устройства(Рис.2), которая имеет систему ориентации в пространстве, основанную на двух серводвигателях. Так же реализована система дистанционного управления захватом и создан корпус устройства.

Рис. 1. Электрическая схема пушки Гаусса.

Рис. 2. 3D модель устройства, созданная в программе T-Flex

В будущем планируется установить более функциональный и презентабельный корпус для устройства. Так же будет создана обойма снарядов пушки для многоразового использования.

В ходе работы мы добились и изучили:

Изучили космические условия, в которых может работать наше устройство

Сравнили все аналоги и постарались исключить недостатки других устройств

Получили навыки в работе с CAD системой T-Flex

Продумали схему и создали 3D модель устройства

Сконструировали работающее устройство для сбора космического устройства

На данный момент мы создали работоспособное устройство, функционирующее в земных условиях. На его примере можно продемонстрировать то, каким образом будет происходить захват и перемещение космического мусора на орбите. Проект будет дорабатываться и совершенствоваться на базе Томского Кванториума.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Проблема космического мусора. [Электронный ресурс] URL: https://studfiles.net/preview/5828406/page:3/

Пушка гаусса. [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Пушка_Гаусса

Код для цитирования: Скопировать