Membránová síť z Číny má chytat i divoce rotující trosky

Ilustrační foto: AI (Flux)

Zkuste na oběžné dráze chytit něco, co se divoce točí kolem vlastní osy. Klasická síť se při tom zamotá a lovící aparát může celá věc rovnou strhnout. Tým z Čínské akademie věd a Univerzity elektronické vědy a techniky přišel s návrhem, jak tuhle potíž obejít. Informoval o tom server Phys.org. Informoval o tom server Phys.org.

Jádrem je membrána. Právě díky ní si systém podle autorů poradí i s tou nejnepříjemnější kategorií odpadu, s nekontrolovaně rotujícími kusy. Základ přitom zůstává úplně banální, obyčejná síť.

Inženýři proti kosmickému smetí zkoušejí kdeco. Lasery, elektrodynamická lana, občas dost divoké nápady. Síť se ve výzkumech vrací pořád dokola prostě proto, že je jednoduchá a člověk hned chápe, jak funguje. Otázka zní jinak: podaří se tenhle konkrétní návrh někdy postavit a vypustit nahoru?

Problém, který rok od roku roste

Kolem Země začíná být pořádně přeplněno. Podle zprávy ESA Space Environment Report 2025 se aktuálně sleduje zhruba 40 000 objektů na oběžné dráze. Skutečný počet úlomků větších než jeden centimetr se ovšem odhaduje na víc než 1,2 milionu. Každý z nich letí takovou rychlostí, že dokáže vyřadit z provozu funkční satelit.

Nejhůř je na tom nízká oběžná dráha kolem výšky 550 kilometrů. Tam už je hustota nebezpečných úlomků srovnatelná s hustotou aktivních družic. ESA varuje před řetězovou reakcí, které se říká Kesslerův syndrom. Jedna srážka vyvolá další, vzniknou tisíce nových úlomků a některé dráhy by se mohly stát prakticky nepoužitelnými. Odborníci se proto shodují, že pasivní opatření už nestačí a trosky je nutné z orbity aktivně odklízet.

Potvrzuje to i ekonomika celého odvětví. Trh se sledováním a odstraňováním kosmických trosek je pro rok 2025 odhadován na 1,159 miliardy dolarů. Podle výzkumné firmy Fortune Business Insights by měl do roku 2034 vyrůst na 2,158 miliardy dolarů. Peníze do tématu tečou a s nimi nové nápady.

Proč zrovna síť s membránou

Klasické sítě mají jednu slabinu. Když se snaží obalit objekt, který se sám otáčí, začne se celá konstrukce zamotávat a chytání se komplikuje. Rotující trosky navíc mohou lovící aparát strhnout a poškodit.

Podle výzkumu publikovaného v časopise Space: Science & Technology dokázaly simulace navrženého systému zachytit nehybné i rotující trosky nejrůznějších tvarů. Kombinace sítě a membrány si poradí s objekty, které by tradiční síť neobalila. Nejzajímavější je ovšem chování při chytání rotujících kusů. Mezi membránou a troskou vzniká tečné tření, které otáčení objektu výrazně zpomaluje. Systém tak rotaci zvládne a rovnou ji utlumí. Tím se liší od většiny dřívějších konceptů.

V praxi by se síť s membránou vystřelila směrem k odpadu, obalila ho a zpomalila jeho pohyb. Potom by se dala celá spojená hmota navést na dráhu, po které shoří v atmosféře, případně nechat řízeně klesnout níž. Zatím jde ale o počítačový model. Od simulace k funkčnímu zařízení na oběžné dráze vede dlouhá a nejistá cesta. Autoři to ostatně přiznávají sami, reálná stavba teprve prokáže, jestli nápad obstojí.

Číňané v úklidu orbity nejsou nováčci

Čínské týmy se kosmickým smetím zabývají dlouhodobě a mají za sebou praktické zkoušky. Vědci ze Šanghajské akademie kosmických technologií (SAST) už dříve předvedli řešení, které složitou lovící techniku vůbec nepotřebuje. Na raketu Long March 2 připevnili takzvanou brzdící plachtu. Ta se den po startu úspěšně rozvinula do plochy 25 čtverečních metrů a urychlila deorbitaci odpadního stupně rakety.

Princip plachty a sítě se liší, ale cíl je stejný. Plachta zvětší odpor prostředí a nechá objekt rychleji klesnout. Síť s membránou objekt aktivně odchytí. Do budoucna proto nejspíš nepůjde o jedno univerzální řešení, ale o celou sadu nástrojů podle toho, jaký kus odpadu je zrovna potřeba uklidit.

Rotující trosky přitom patří k těm nejhorším případům. Vyřazené satelity a horní stupně raket se po vypnutí motorů často roztočí a jejich pohyb se pak těžko předvídá. Chytit něco, co se samo divoce otáčí, je technicky mnohem náročnější než odchytit nehybný objekt. Kdyby se membránová síť osvědčila i mimo počítač, získali by inženýři nástroj právě na tuhle obtížnou kategorii.

Agentury i soukromé firmy se předhánějí, kdo přijde s použitelnou metodou dřív. Vítěze zatím nemá nikdo. Membránová síť ale v simulacích ukázala schopnost, kterou většina konkurenčních konceptů postrádá. To samo o sobě stačí, aby se o ní mluvilo.

Zdroje:

Na přípravě článku se podílela umělá inteligence.

Autor článku