Группа японских исследователей смоделировала поведение бумажного самолетика, выброшенного с борта МКС в космос. Несмотря на кажущуюся курьезность, исследование может помочь с решением проблемы космического мусора.
Космический мусор представляет собой огромную проблему. В связи с резким увеличением числа запусков спутников в последние годы низкая околоземная орбита завалена обломками, такими как отработанные корпуса ракет, сломанные детали и вышедшие из строя спутники.
Помимо риска столкновения обломков с действующими спутниками, крупные фрагменты могут упасть на Землю, создавая угрозу для окружающей среды. Входящие в атмосферу старые ракеты и спутники сгорают, оставляя после себя след химических веществ, способный повредить озоновый слой.
В связи с этим космические агентства и частные компании активно ищут не только способы уборки космического мусора, но и как сделать его более экологичным, используя органические полимеры вместо металлов. Группа исследователей из Токийского университета задалась вопросом, что произойдет, если запустить бумажный самолетик с борта МКС. Они хотели узнать, сколько времени понадобится, чтобы он вошел в атмосферу Земли, и какой нагрев он сможет выдержать.
Согласно программным симуляциям, изначально самолетик поддерживал стабильную ориентацию благодаря способу складывания и плавно снижал высоту. Но через четыре дня, когда он достиг отметки около 120 км над Землей, ситуация изменилась. Самолетик начал кувыркаться и вращаться, выходя из-под контроля. Все это сопровождалось сильным аэродинамическим нагревом, приводящим к сгоранию в атмосфере на высоте около 90–110 км.
Далее ученые построили физическую модель своего самолета из бумаги с алюминиевым хвостом, после чего поместили ее в аэродинамический туннель. Там в течение семи секунд она была подвергнута воздействию скорости, в семь раз превосходящей скорость звука. За это время нос самолета отогнулся назад, а на концах крыльев появились следы обугливания. Если бы эксперимент продолжался, самолет бы сгорел.
Исследование показывает, как простая идея может вдохновить на более устойчивый подход к решению проблемы космического мусора. Его авторы предполагают, что в будущем бумага могла бы найти применение в космических миссиях. Сделанные из нее аппараты будут полностью сгорать в земной атмосфере, не загрязняя земную атмосферу.
Ранее мы рассказывали о планах британского правительства потратить 75 млн фунтов на уборку космического мусора.
По материалам Phys.org
