Орбитальная рыбалка или праща для спутников

НАСА возлагает большие надежды на новый проект под названием MXER, который, в случае успешного осуществления, снизит себестоимость подъёма грузов на орбиту приблизительно в 10 раз.

НАСА возлагает большие надежды на новый проект под названием MXER, который, в случае успешного осуществления, снизит себестоимость подъёма грузов на орбиту приблизительно в 10 раз. Суть идеи заключается в том, чтобы разместить на орбите спутник с прикреплённым к нему тросом длиной около 100 км. Согласно Space.com, такая система, вращаясь, словно гигантская праща, будет подхватывать грузы на низких орбитах и выбрасывать их на высокие или даже направлять к другим планетам.

MXER или Momentum-eXchange/Electrodynamic Reboost tether technology (дословно что-то вроде "Обменноимпульсная технология электродинамического повторного разгона с помощью троса") позволит поднимать грузы с низких орбит, доставляемые туда грузовыми кораблями многоразового использования. Это должно избавить от необходимости каждый раз запускать мощные и весьма недешёвые ракетоносители для выведения спутников и других грузов на высокие орбиты.

Небольшое отступление. Сразу оговорюсь, что английское слово "tether", используемое в определении технологии, не имеет однозначного русского эквивалента, который бы раскрывал суть идеи (в буквальном переводе tether означает "привязь", что не совсем звучит, однако, кто знает, возможно, со временем и приживется). Пока же для обозначения "tether" я буду использовать термины "трос" или "канат". А Tether system, на мой взгляд, наиболее точно может быть охарактеризована как "орбитальная праща".

Система работает в два этапа. На первом 100-километровый трос, который вращается вокруг модуля с большей массой, с помощью специального стыковочного механизма присоединяет некий груз. Когда система, вращаясь, выносит груз на более высокую орбиту, последний освобождается. Однако, вследствие такой операции "праща" теряет некоторую часть энергии и перемещается на более низкую орбиту. Второй этап заключается в подъёме на исходную орбиту, благодаря энергии ионного двигателя. Было показано также, что трос достаточной длины позволяет генерировать электроэнергию непосредственно на орбите за счёт магнитного поля планеты, что сохраняет топливные резервы.

Теоретически, благодаря небольшой скорости вращения и значительной длине устройства, "ловля" грузов не должна представлять особых сложностей. В то же время система будет обладать достаточным запасом энергии, чтобы придать спутнику ускорение, необходимое для межпланетного перелёта.

На первый взгляд, идея такой "орбитальной пращи" кажется не менее фантастичной, чем проект так называемого "космического лифта", которому в своё время уже уделялось внимание на Компьютерре Онлайн. Тем не менее, по словам представителей НАСА, проект MXER представляет собой хоть и "большой риск", но "с большим вознаграждением". Поэтому неудивительно, что разработки MXER, активно финансируемые НАСА (общая сума последних грантов составила 4 млн. долл.), быстро продвигаются вперед. На текущий момент над проектом работают, по крайней мере, четыре исследовательские группы.

Одну из ведущих ролей в разработке новой технологии играет компания Tethers Unlimited, Inc. (TUI), Линнвуд, шт. Вашингтон. Ранее она уже запатентовала модель "орбитальной пращи", которую назвала Hoytether. Вместе с Исследовательским отделом Военно-воздушных сил США Tethers Unlimited заняты поиском материалов для создания тросов, которые бы удовлетворяли требованиям проекта и были способны долго сохранять работоспособность в условиях бомбардировки мелкими космическими телами, излучения, окисления кислородом верхних слоёв атмосферы и т.д. Также TUI занимаются компьютерным моделированием работы "орбитальных пращ" с помощью программы-симулятора TetherSim.

По словам Роберта Хойта (Robert Hoyt), президента и главы научного отдела TUI, "MXER – это нечто вроде гигантской рыболовной лески длиной в сотню километров, которая отличается невероятной прочностью и может выдержать многолетнюю бомбардировку космическим мусором".

Кроме Tethers Unlimited, НАСА заключило контракты по разработке MXER со Смитсоновской астрофизической лабораторией в Кембридже, шт. Массачусетс, компанией Lockheed Martin в Денвере, Колорадо, и Технологическим университетом Теннеси (TTU), Куквиль.

В ближайшее время исследователи TTU намерены испытать уменьшенную модель "пращи" в условиях пониженной гравитации: эксперимент, который должен продемонстрировать процесс "стыковки" и запуска груза с помощью вращающегося троса, будет проведён на борту самолета KC-135 при содействии НАСА.

Несколько малобюджетных запусков и испытаний MXER НАСА планирует на конец 2004-начало 2005. Над одним из таких проектов под названием MAST (Multi-Application Survivable Tether, " устойчивая полифункциональная канатная система") совместно работают исследователи уже упомянутой компании Tethers Unlimited и Стэндфордского университета.

По словам Хойта, при нынешних темпах исследований испытания первых полнофункциональных версий MXER можно ожидать приблизительно через 7-10 лет. По мнению некоторых специалистов, в случае, если идея докажет свою работоспособность, практическое использование MXER может начаться уже с середины следующего десятилетия и должно произвести переворот в сфере космических транспортировок.