Замислите себе као астронаута који изводи научне експерименте и фантастичне аеробатике. Радио станице за контролу мисије да би све особље свемирске станице требало да се евакуише до спасилачких возила, јер комад смртоносне свемирске крхотине иде према вашем путу.
Овај сценарио није научна фантастика. Јуна 2011. Спаце Магазине извештава да је „шест чланова посаде на броду Међународне свемирске станице речено да се склоне у… две руске свемирске летелице Сојуз.“ Што се више сателита ближи крају свог радног века, биће све више хитних случајева свемира у свемиру и на земљи, несумњиво са мање пријатних резултата. Наше младо свемирско друштво до сада је имало среће: ИСС је био у стању да се избегне свемирске смеће, а неконтролирани сателити су са срећом пали у океане. Али једног дана ће нам нестати срећа.
Ипак, постоји нада. Нови рад под насловом Уклањање орбиталних остатака ласером објављено на арКсив предлаже употребу ласерског система велике снаге са Земље за стварање плазма млазница на комадима свемирског отпада, лагано их успоравајући, узрокујући њихов поновни улазак и изгарање у атмосфери или падање у океан.
Цлауде Пхиппс и његов тим из високотехнолошке компаније Пхотониц Ассоциатес описали су своју методу, названу Ласер Орбитал Дебрис Ремовал (ЛОДР) која користи 15-годишњу ласерску технологију која је сада лако доступна.
Тим је препознао да је „тридесет пет година лошег вођења свемира у свемиру створило неколико стотина хиљада комада свемирског отпада већег од једног цм у… низом земаљске орбите (ЛЕО)“. Ово можда не изгледају попут великих предмета, али са густином динамике енергије, чак и велики чип боје може да нанесе велику штету.
Уклањање отпадака је хитан задатак, јер количина крхотина тренутно у свемиру представља „безначајно колизно каскадно“, при чему се предмети сударају један са другим, стварајући још више комада отпада.
Поред стварања плазма млазнице постоје и друга решења, али она су и мање ефикасна и скупља. Ласер би могао да се користи за уситњавање предмета у прашину, али то би створило неконтролирани стаљени спреј, што би погоршало проблем.
Хватање предмета или прикључивање комплета за орбитирање могу бити ефикасни. Нажалост, потребно им је пуно горива због потребе да се убрза хватање објекта, што доводи до скупљих решења - око 27 милиона долара по објекту. Коначно, постоји нуклеарна опција пуштања гаса, магле или авиона за успоравање објеката, али то би утицало и на оперативне и не оперативне свемирске летелице.
У свом раду, Пхиппс и његов тим кажу да је уклањање свемирског смећа стварањем млазне плазме дужине неколико секунди помоћу ласера најбоље решење, а кошта само милион долара по уклоњеном великом објекту и неколико хиљада за мале предмете. Поред тога, мањи објекти могу се дебитирати на само једну орбиту, а сазвежђе „167 различитих објеката може се адресирати (ударити ласером) у једном дану, што даје 4,9 година да поново уђу у атмосферу.
Свих 167 објеката треба пажљиво пратити како не би променили своје путеве пропасти на горе; међутим, систем је могуће користити за подешавање орбита свемирске смеће. Како је речено, тренутни нивои праћења свемирског отпада нису адекватни за имплементацију ЛОДР-а, али постоји двострука корист од лакшег уклањања и бољег избјегавања с побољшаним праћењем смећа. Боље праћење ће тада омогућити бољу контролу тачке поновног уласка и модификације орбите с ЛОДР, ако је потребно.
Како лагано гурање ласером може модификовати орбиту? Иако ласер не отпада крхотине из ваздуха, он је и даље ефикасан због природе орбиталне механике.
Замислите кубатат који треба одложити на малој висини, савршено кружној орбити. Куцање ласера са јаким напоном и генерисани плазма млаз би гурнули кубесат, даље од Земље (веће у висину) и у више елиптичну орбиту.
Ово би могло изгледати као грозна идеја за време док се коцка проводи на већој надморској висини, али како долази пола круга, он атмосферу усисава на нижој висини јер је елипса искривљена услед подешавања ласером. Како мала висина одговара већем повлачењу, коцка се успорава и закључава у нижој орбити. Због тога се високо елиптичне орбите зову трансферне орбите, јер мењају траке на свемирској магистрали. Сада, када је орбита пребацивања завршена, коцка је довољно успоравана тако да њена орбита више не може бити постигнута кубататом. Коцка тада пада са неба.
Месо истраживања за ЛОДР бави се атмосфером јер ласер може постати нефокусиран ако атмосферска турбуленција није решена. ЛОДР је компликован јер турбуленција у атмосфери изазива изобличења попут оних које видите изнад пута врућег летњег дана или попут оних које видите када гледате кроз стаклену боцу. Ова компликација је уз додавање циља које је потребно да би се погодио циљ, баш као и циљање које је потребно да би се погодио тркајући играч у Додгебалл-у.
Постоје два начина отказивања турбуленција. Прво, човек може осветлити ласер на познатом месту у атмосфери, узбудујући атоме натријума на тој локацији. Знајући висину ове тачке на небу, систем тада може савити огледало које се рефлектује да тачку у тренутак доведе у фокус. Тада може слободно пуцати.
Други начин укључује употребу огледала Пхасе Цоњугате (ПЦ), иначе познатог као ретрофлектор, који може аутоматски поништити турбуленцију слањем светлости која је промена фазе преокренута. То значи да ће послати „ласерски сноп супротног изобличења“ чије искривљење не врши атмосфера стварајући оштар ласерски сноп.
ЛОДР није сребрни метак. Ожичено извештава да би "главна критика таквог пројекта долазила од међународне заједнице, која би се могла бојати да би се довољно моћан ласер могао употријебити у војне сврхе, попут ударања непријатељских сателита." Ожичено затим је обавио интервју са Кесслером; Насин бивши старији научник за истраживање орбиталних крхотина који је рекао, због укључене политике, "сваки предлог ласера је мртав по доласку." Међутим, Пхиппс то тврди Ожиченода „Ако добијемо праву међународну сарадњу, нико не би веровао да је ласер оружје у овчјој одећи.“
Још увек нема неодређених проблема, како Кесслер истиче, ако би погодио погрешан део свемирског објекта, имао би катастрофалне резултате. „Можете ударити у погрешан део сателита или га довољно испаравати да би могао експлодирати.“ Упркос томе, пажљивим проучавањем предмета може се избећи свака опасност.
