בשנת 1957 שיגרה ברית המועצות את הלוויין הראשון של כדור הארץ המלאכותי לחלל, ובכך פתח עידן חדש בהיסטוריה של האנושות - עידן חקר החלל. במהלך 50 השנים האחרונות מאז, האדם שלח לחלל מגוון עצום של לוויינים, רקטות, תחנות מדעיות. כל זה הוביל לזיהום שיטתי של החלל החיצון סביב כדור הארץ שלנו. על פי המידע של נאס"א, נכון ליולי 2011, 16 094 אובייקטים ממוצא מלאכותי "סובבו" סביב כדור הארץ, כולל 3 396 לוויינים מתפקדים וכבר נכשלו, כמו גם 12 698 בלוקים מאיצים, שלבי כלי שיגור ופסולת. המסמך המוצג קובע כי מבחינת מספר האובייקטים ממוצא מלאכותי במסלול כדור הארץ הנמוך, רוסיה נמצאת במקום הראשון - 6075 עצמים, מתוכם 4667 פסולת חלל, ואחריה ארצות הברית, סין, צרפת, הודו ויפן..
גודל הפסולת הנמצאת במסלול נמוך בכדור הארץ משתנה במידה רבה למדי, החל מחלקיקים עד לגודל אוטובוס בית ספר. אותו הדבר ניתן לומר על המסה של הזבל הזה. שברים גדולים יכולים לשקול עד 6 טון, בעוד חלקיקים קטנים שוקלים רק כמה גרם. כל האובייקטים הללו נעים בחלל במסלולים שונים ובמהירויות שונות: מ -10 אלף קמ"ש עד 25 אלף קמ"ש. יתר על כן, במקרה של התנגשות של פיסות פסולת חלל כאלה זו עם זו או עם כל לוויין הנע לכיוונים מנוגדים, מהירותם יכולה להגיע ל -50 אלף קמ"ש.
לדברי אלכסנדר בגרוב, חוקר בכיר במכון המחקר לאסטרונומיה של האקדמיה הרוסית למדעים, נוצר היום מצב פרדוקסלי. ככל שיותר כלי רכב האנושות משגרת לחלל, כך היא פחות מתאימה לשימוש. חלליות נכשלות מדי שנה בקביעות מעוררת קנאה, והתוצאה היא שכמות הפסולת במסלול כדור הארץ עולה ב -4% בשנה. כיום מסתובבים במסלול כדור הארץ עד 150 אלף עצמים שונים בגדלים של 1 עד 10 ס"מ, בעוד שחלקיקים, שקוטרם פחות מ- 1 ס"מ, הם פשוט מיליונים. יחד עם זאת, אם במסלולים נמוכים עד 400 ק"מ, פסולת החלל מואטת על ידי השכבות העליונות של האטמוספירה של כוכב הלכת ולאחר זמן מסוים נופל לכדור הארץ, אז זה יכול להיות במסלולים גיאוסטציוניים לכמות ארוכה אינסופית של זְמַן.
מגביר טילים, המשמשים לשיגור לוויינים למסלול כדור הארץ, תורמים לעלייה בפסולת החלל. בערך 5-10% מהדלק נשארים במיכלים שלהם, שהם מאוד נדיפים והופכים בקלות לאדים, מה שמוביל לעתים קרובות לפיצוצים חזקים למדי. לאחר מספר שנים בחלל, שלבי הרקטות ששירתו את זמנם מתפוצצות לחתיכות ומפזרות סביב עצמן מעין "רסיסים" של שברים קטנים. במהלך השנים האחרונות נרשמו כ -182 פיצוצים כאלה בחלל הקרוב לכדור הארץ. אז רק פיצוץ אחד של שלב של רקטה הודית גרם להיווצרותם של 300 פסולת גדולה בבת אחת, כמו גם לאינספור מספרים של אובייקטים חלליים קטנים יותר, אך לא פחות מסוכנים. כיום כבר יש לעולם את הקורבנות הראשונים של פסולת חלל.
אז ביולי 1996 בגובה של כ -660 ק"מ. הלוויין הצרפתי התנגש בשבר מהשלב השלישי של רכב השיגור האריאני הצרפתי, ששוגר לחלל הרבה קודם לכן.המהירות היחסית ברגע ההתנגשות הייתה כ -15 קמ"ש או 50 אלף קמ"ש. מיותר לציין שהמומחים הצרפתים, שפספסו את הגישה של החפץ הגדול שלהם, נושכים את המרפקים זמן רב אחרי הסיפור הזה. תקרית זו לא הפכה לשערורייה בינלאומית גדולה, מאחר ששני החפצים שהתנגשו בחלל היו ממוצא צרפתי.
לכן הבעיה עם פסולת החלל כיום אינה דורשת הגזמה נוספת. אתה רק צריך לזכור את העובדה שבקצב הנוכחי, בעתיד הקרוב, חלק משמעותי ממסלול כדור הארץ לא יהיה המקום הבטוח ביותר לחלליות. כשהבין זאת, החוקר ג'ונתן מיסל, שנמצא באוניברסיטה החקלאית בטקסס, סבור כי לכל השיטות הקיימות לניקוי פסולת חלל יש לפחות אחת משתי מחלות נפוצות. או שהם כרוכים בביצוע משימות "חתיכה אחת של פסולת חלל - נבל אחד" (שהיא מאוד יקרה), או שהם מרמזים על יצירת טכנולוגיות, שייקח יותר מעשור לכוונן. בינתיים, מספר הקורבנות של פסולת חלל רק הולך וגדל.
כשהבין זאת, ג'ונתן מיסל מציע לשדרג את הקונספט One Piece of Junk Space - One Scavenger לשימוש חוזר. מטאטא החלל TAMU עם הלוויין Sling-Sat, שהוא ושותפיו פיתחו, מצויד ב"זרועות "מיוחדות הניתנות להתאמה אישית. לוויין כזה, לאחר התקרבותו לפסולת החלל, לוכד אותו בעזרת מניפולטור מיוחד. יחד עם זאת, בשל וקטורי תנועה שונים, ה- Sling-Sat מתחיל להסתובב, אך בזכות הנטייה המתכווננת ואורך "הזרועות", התמרון הזה נשלט לחלוטין, מה שמאפשר, להסתובב כמו כדור כדורגל, באופן משמעותי לשנות את המסלול שלו, לשלוח "לוויין קלע" לכיוון פסולת החלל הבאה.
ברגע שהלוויין נמצא על המסלול לעבר אובייקט החלל השני, האלמנט הראשון של פסולת החלל משתחרר על ידו במהלך הסיבוב. יתר על כן, זה יקרה בזווית כזו שמובטח שמדגם של פסולת חלל יתנגש באטמוספירה של כוכב הלכת שלנו ובוער בו. לאחר שהגיע לאובייקט השני של פסולת החלל, הלוויין הזה יחזור על הפעולה שנעשה ויעשה זאת בכל פעם, תוך קבלת תשלום נוסף של אנרגיה קינטית מפסולת החלל ובמקביל, ישלח אותו בחזרה לכדור הארץ לכוכב הלכת שנתן לעלות אליו.
ראוי לציין כי מושג זה מזכיר במידה מסוימת את השיטה של הקופצים היוונים העתיקים, שעשו זאת עם הורדת משקולות (להאצה נוספת). נכון, במקרה הספציפי הזה, אובייקטים של פסולת חלל יצטרכו להיתפס ולהיזרק לעוף, האם מטאטא החלל של TAMU יתמודד עם זה שאלה פתוחה.
מטאטא שטח TAMU
הדמיית המחשב שבוצעה מראה כי לתוכנית המוצעת יש יעילות דלק תיאורטית גבוהה. וזה מובן: במקרה של "לוויין קלע", האנרגיה אמורה להילקח מחתיכות לוויינים ורקטות שכבר מואצות למהירות הקוסמית הראשונה, ולא מהדלק שהיה צריך להעביר לאשפה שלנו. אספן מכדור הארץ.
כמובן שלקונספט שהציג מיסל יש כמה צווארי בקבוק. ראוי לציין כי אף אחת מחתיכות פסולת החלל, מטבע הדברים, אינה מתאימה למלכודת מניפולטור ובעיקר להאצות גבוהות במהלך סיבוב אינטנסיבי. במקרה שהיצירה גדולה וכבדה מדי, האנרגיה שלה במהלך הסיבוב עשויה להספיק כדי להרוס את עצמה, כמו גם את המניפולטור. יחד עם זאת, יצירת מספר רב של אחרים במקום אובייקט אחד של פסולת חלל לא סביר להוביל לשיפור המצב בחלל במסלולים נמוכים של כדור הארץ.יחד עם זאת, כמובן, הרעיון נתפס כמעניין, ובמקרה של יישום טכני הולם - יעיל.
