Это не столько статья, сколько приглашение к дискуссии.
Ни для кого не секрет, что за полвека космической эры на околоземные орбиты выведено несколько тысяч тонн дорогостоящего оборудования, большая часть которого уже перестала функционировать и представляет собой космический мусор, несущий угрозу дальнейшему освоению околоземного пространства.
С другой стороны, имеется положительный опыт проведения ремонта космических устройств — вспомним успешную ремонтную миссию американцев к космическому телескопу Хаббл или же дистанционную переустановку (апгрейд) программного обеспечения Вояджера-2.
Почему современные спутники и другие космические аппараты, которые призваны функционировать на околоземных орбитах, изначально делаются «одноразовыми», без возможности в дальнейшем заменять их отдельные модули уже на орбите, дозаправлять топливом, устанавливать на них дополнительное оборудование? Может быть я не прав, и за полтора-два десятка лет эксплуатации этих устройств они приходят в полную негодность из-за космического излучения, что вкупе с моральным устареванием установленной на них аппаратуры сводит на нет все преимущества их возможного орбитального ремонта?
Почему только в последние годы то же НАСА занялось решением проблемы повторного использования модулей и узлов уже отработавших на орбите спутников?
Пусть так, но зачем же их тогда сводить с орбиты и топить в океане то, что не сгорело в атмосфере? Рано или поздно, если не случится глобального ядерного конфликта, не активизируется Йелоустоунский вулкан или на Землю не упадет Апофис, у человечества возникнет необходимость строить крупные орбитальные комплексы — заводы-фабрики, целые города. Где брать материал для строительства всего этого? Поднимать с Земли, что очень недешево, или же подтягивать на околоземную орбиту небольшие астероиды, которые послужат источником сырья, что тоже наверняка будет достаточно накладно?
Почему не устраивают орбитальные свалки-кладбища с жесткой фиксацией отработавших космических аппаратов, которые в будущем послужат сырьем для строительства крупных орбитальных станций? Взять тот же процесс пополнения запасов на МКС с помощью т.н. «космических грузовиков» — почему в итоге их направляют сгорать в атмосферу Земли, а не стыкуют вместе друг к другу или как какой-нибудь фермовой конструкции, которая имела бы свою орбиту по-дальше от МКС? Каждый такой грузовик — это около 20 тонн металла, в том числе и цветмета, плюс куча различного сырья другого рода. Зачем это топить в океане после использования, если вывод на орбиту одного килограмма все еще стоит около десяти тысяч долларов?
Почему те же швейцарцы, планирующие запускать орбитальных уборщиков космического мусора, опять предпочитают направлять эти аппараты сгорать в атмосферу после выполнения своей миссии, а не «складировать» все это на орбите, с мыслями о будущем?
В общем, думаю, что направление дискуссии я задал.
Кто что думает по этому поводу?
Спутник, находящийся на орбите, постоянно корректирует свою траекторию с помощью двигателей и соответственно топлива, и так в течение многих лет. Вспомните, как вывели нештатно ГЛОНАССы, потратив кучу топлива из самого спутника, и сократив его срок службы до минимума. Коэффициент полезной нагрузки у спутника составляет меньше 20%, т.е. максимум 20% — это полезное оборудование, все остальное — это то, что поддерживает его «жизнедеятельность».
20% от 5000 килограмм это 1000 килограмм. Делим 100 миллионов долларов на 1000 кг, и получаем 100 тыс. долларов на килограмм действительно полезной нагрузки.
Получается, стоимость оборудования может быть достаточно велика, но стоимость вывода самой массы на орбиту делает наибольший вклад в цену полета.
Теперь, вы хотите «починить» спутник. Из того, что я написал выше, вам необходимо вывести на орбиту как минимум топливо, составляющее 80% спутника, плюс возможные ремонтные вещи, плюс собственно то, что будет данный спутник чинить или заправлять (то есть, по сути еще один спутник). Плюс, вместо того, чтобы просто закинуть его на расчетную орбиту, вам нужно соединить их, произвести работы, разсоединить, и ремонтника «спрятать», ведь одноразовый же не нужен?
При всем этом, это должно происходить, скажем, через штатные 10 лет работы спутника, когда оборудование, которое на нем находится, уже морально порядком устарело.
Думается, экономическая сторона такого ремонта не окажется в выигрыше по сравнению с пуском нового свежего аппарата. Все это, конечно, не относится к уникальным аппаратам, типа того же Хаббла.
ЗЫ. Конечно, если есть спецы, то меня поправят с цифрами, если где наврал)
Мало собрать, надо еще и рулить собранным. И не только по отношению к пилотируемым объектам, но и к неуправляемым. Последствия от попадания метеора в такую мусорку может иметь очень серьезные последствия. И если пилотирование самим мусором в современных условиях еще можно автоматизировать, то мониторирование зоны принятия решения нам пока не под силу. Может с разворачиванием сети микроспутников это и станет возможным, но дело-то не ближней перспективы.
Соображение 2 — уместность технологии:
Что бы перерабатывать мусор на орбите, нужен спецзавод — на коленке мартен не соберешь. Какой уровень технологического развития должен быть, что бы это организовать? Боюсь что при нем поднять утопленное будет немного проще, как и выделить из среды «сгоревшее».
Соображение 3 — собственно экономика:
В отличии от носителей, спутники по прежнему штучный товар. А с эксклюзивом ремонт не возможен — унификация ниже плинтуса. Так что ремонт подобных изделий сводится фактически к воссозданию. Для таких операций потребуется поднять на орбиту весь технологический цикл. Сегодня это не возможно. При соответствующем же развитии технологий, производство космической техники и так окажется на орбите, что сведет экономику к нормальному уровню.
Как ни крути, но просто еще не доросли.;)
Что делать из околоземного мусора? Топливо для электроплазменных двигателей. www.membrana.ru/particle/17729
********
Новая большая идея защиты Земли от астероидов и образования там постепенно первого космического города. www.membrana.ru/particle/17006