RU2769579C1 - Space debris cleanup device - Google Patents

Space debris cleanup device Download PDF

Info

Publication number
RU2769579C1
RU2769579C1 RU2021119403A RU2021119403A RU2769579C1 RU 2769579 C1 RU2769579 C1 RU 2769579C1 RU 2021119403 A RU2021119403 A RU 2021119403A RU 2021119403 A RU2021119403 A RU 2021119403A RU 2769579 C1 RU2769579 C1 RU 2769579C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
debris
garbage
space
trap
ellipsoid
Prior art date
Application number
RU2021119403A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Перфилов
Original Assignee
Александр Александрович Перфилов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Александрович Перфилов filed Critical Александр Александрович Перфилов
Priority to RU2021119403A priority Critical patent/RU2769579C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2769579C1 publication Critical patent/RU2769579C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/10Artificial satellites; Systems of such satellites; Interplanetary vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/66Arrangements or adaptations of apparatus or instruments, not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G4/00Tools specially adapted for use in space

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

FIELD: space technology.
SUBSTANCE: invention relates to space technology. The apparatus for cleaning up space debris includes a jet engine, an energy module and a garbage collector. The garbage collector contains a trap, which is a container in the form of an ellipsoid with windows for unloading and a system of solenoids that draw in garbage, distributed over the entire surface of the ellipsoid. The trap contains electromagnets that stabilize the chaotic movement of debris in the trap.
EFFECT: ensuring efficient cleaning of space debris.
2 cl, 2 dwg

Description

Мусор в космосе - это любой искусственный объект на орбите вокруг Земли, который больше не выполняет свои функции. Например, ступени ракет-носителей и «умершие» спутники. Мусором называют и мелкие осколки, потерянные во время экспедиций: гайки, болты, мешки, отвертки. 95% космических объектов являются мусором.Debris in space is any man-made object in orbit around the Earth that no longer fulfills its function. For example, stages of launch vehicles and "dead" satellites. Garbage is also called small fragments lost during the expeditions: nuts, bolts, bags, screwdrivers. 95% of space objects are garbage.

70% обломков находится на околоземной орбите, которая простирается примерно на 2000 км над поверхностью Земли. В орбитальном пространстве Земли на данный момент находится не менее 8000 тонн мусора. Большинство объектов, составляющих облако мусора - обломки, размер которых составляет более 1 см. Всего таких обломков насчитывается более 750 тысяч. Основная их опасность - нанесение повреждений спутникам и аппаратам, которые в настоящее время находятся на орбите или выходят на нее. Проект Илона Маска Starlink - сети означает появление на околоземной орбите 42 000 спутников, которые со временем станут мусором. [1,2] США и Китай взорвали спутники, создав дополнительно множество кусков, что усложнило опасную ситуацию.70% of the debris is in Earth orbit, which extends approximately 2,000 km above the Earth's surface. At the moment, there are at least 8,000 tons of garbage in the Earth's orbital space. Most of the objects that make up the debris cloud are debris, the size of which is more than 1 cm. In total, there are more than 750 thousand such debris. Their main danger is causing damage to satellites and vehicles that are currently in orbit or going into it. Elon Musk's Starlink project - networks means the appearance of 42,000 satellites in low Earth orbit, which will eventually become garbage. [1,2] The US and China blew up the satellites, creating many additional pieces, which complicated the dangerous situation.

СРЕДСТВА БОРЬБЫ с космическим мусором:MEANS OF COMBAT WITH SPACE DEBRIS:

- если прекратить освоение космоса, то через 10-20 лет весь мусор по спирали опустится на землю, но не весь сгорит в атмосфере;- if space exploration is stopped, then in 10-20 years all debris will spiral down to earth, but not all will burn up in the atmosphere;

- при опасном сближении МКС с объектом космического мусора проводят маневрирование станции;- when the ISS comes close to a space debris object, the station is maneuvered;

- для автономного поиска и обнаружения опасных объектов на высотах до 50 тыс. км по всей Земле расставлены оптико-электронные комплексы с телескопами;- for autonomous search and detection of dangerous objects at altitudes up to 50 thousand km, optical-electronic complexes with telescopes are placed all over the Earth;

- транспортировка объектов мусора на дальние стационарные орбиты (создавая проблемы в будущем) или в атмосферу Земли;- transportation of debris objects to distant stationary orbits (creating problems in the future) or into the Earth's atmosphere;

- уничтожение объекта взрывом или сжиганием (испарение) лазерным лучом;- destruction of an object by explosion or burning (evaporation) by a laser beam;

- измельчение мусора на орбите и утилизация его в топливо.- shredding debris in orbit and recycling it into fuel.

Все человечество активно осваивает космос с военной и научной целью и на это выделяются огромные средства, но мало желающий спонсировать уборку космического мусора. Некоторые фирмы России и других ведущих государств делают слабые попытки создания устройств уборки космического мусора.All of humanity is actively exploring space for military and scientific purposes, and huge funds are allocated for this, but little is willing to sponsor the cleanup of space debris. Some firms in Russia and other leading countries are making weak attempts to create devices for cleaning up space debris.

Британской компании SSTL в сотрудничестве со специалистами из нескольких других европейских стран и Южной Африки разработала спутник - уборщик весом 100 кг, который доставлен на МКС. Спутник отбрасывается от станции на расстоянии 7 м и из него выбрасывается сеть для захвата мусора. Другой спутник для отлова обломков применяет гарпун, который может работать на расстоянии не более 1.5 м от спутника. После завершения операции спутник-уборщик развернет парус для входа в верхние слои атмосферы, после чего сгорит в ней.[3]The British company SSTL, in collaboration with specialists from several other European countries and South Africa, has developed a 100 kg cleaning satellite that has been delivered to the ISS. The satellite is thrown from the station at a distance of 7 m and a net is thrown out of it to capture debris. Another satellite uses a harpoon to catch the debris, which can operate at a distance of no more than 1.5 m from the satellite. After the operation is completed, the cleaning satellite will deploy a sail to enter the upper atmosphere, after which it will burn up in it.[3]

Сейчас известно и об альтернативных разработках, ведущихся частными компаниями и научно-исследовательскими организациями. В частности, ученые работают над спутниками-"липучками" и электродинамическими ловушками для снижения скорости движения космического мусора. [4]It is now known about alternative developments being carried out by private companies and research organizations. In particular, scientists are working on Velcro satellites and electrodynamic traps to reduce the speed of space debris. [4]

Госкорпорация «Роскосмос» разрабатывает проект космического уборщика, который может сдувать (испарять) космический мусор струей реактивного двигателя. [5]The Roscosmos State Corporation is developing a project for a space cleaner that can blow off (evaporate) space debris with a jet engine jet. [5]

Институт прикладной физики РАН совместно с японскими специалистами планируют установить на МКС лазер для мощных ускорителей следующего поколения Хсап. Лазер каким-то образом будет отклонять траекторию движения опасного объекта.The Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences, together with Japanese specialists, plans to install a laser for high-power next-generation Xcan accelerators on the ISS. The laser will somehow deflect the trajectory of the dangerous object.

Известен космический аппарат для утилизации космического мусора, содержащий энергетическую установку, выполненную в виде термоэмиссионного реактора-преобразователя, систему обнаружения тел, подлежащих уничтожению, устройство генерации и направленной передачи энергии, выполненное в виде лазера, снабженного системой охлаждения, и двигательную установку для маневрирования и коррекции орбиты [6].Known spacecraft for disposal of space debris, containing a power plant, made in the form of a thermionic reactor-converter, a detection system for bodies to be destroyed, a device for generating and directed energy transfer, made in the form of a laser equipped with a cooling system, and a propulsion system for maneuvering and correcting orbits [6].

Недостатком известного устройства является применение лазера ударного действия, приводящее к образованию более мелких обломков, а также большая масса космического аппарата с ядерным преобразователем.A disadvantage of the known device is the use of an impact laser, which leads to the formation of smaller fragments, as well as a large mass of a spacecraft with a nuclear converter.

Известен космический аппарат для утилизации космического мусора с двигателем, способным перерабатывать обломки в топливо, сначала измельчая их в порошок, посредством планетарной шаровой мельницы, который затем перетирается вольфрамовыми иглами и превращается в плазму [7] Вызывает сомнение в способе превращения обломков в плазму, особенно - способ измельчения.Known spacecraft for the disposal of space debris with an engine capable of processing debris into fuel, first grinding them into powder, using a planetary ball mill, which is then ground with tungsten needles and turns into plasma [7] It raises doubts about the method of turning debris into plasma, especially - grinding method.

Известен космический аппарат для утилизации космического мусора с двигателем, способным перерабатывать обломки в топливо [8, 9]. Главным отличием от приведенного выше аналога является использование псевдожидкого топлива вместо плазмы. Система утилизации космического мусора обеспечивает его переработку в порошок, который, смешиваясь с кислородом и водородом, образует псевдожидкое топливо для двигателей космического аппарата. Аппарат включает ловушку для мусора, систему утилизации и систему поиска космического мусора. Ловушка для космического мусора состоит из деформируемых куполообразной и конусообразной сетей, сходящихся-расходящихся друг относительно друга и связанных между собой тросами, которые затягиваются с помощью телескопического обруча куполообразной сети и телескопических балок конусообразной сети, образуя при этом замкнутую полость.Known spacecraft for disposal of space debris with an engine capable of processing debris into fuel [8, 9]. The main difference from the above analogue is the use of pseudo-liquid fuel instead of plasma. The space debris disposal system ensures its processing into powder, which, mixing with oxygen and hydrogen, forms pseudo-liquid fuel for spacecraft engines. The device includes a debris trap, a disposal system, and a space debris search system. The space debris trap consists of deformable dome-shaped and cone-shaped nets, converging-diverging relative to each other and interconnected by cables, which are tightened with the help of a telescopic hoop of the domed net and telescopic beams of the cone-shaped net, thus forming a closed cavity.

Система утилизации использует двухваликовый измельчитель и барабанно-шаровую мельницу для получения мелкодисперсного порошка, который, смешиваясь в резервуаре для топлива с кислородом и водородом, полученными из воды с использованием регенератора воды и мембранно-электродного блока, образует псевдожидкое топливо. Внутри корпуса космического аппарата последовательно размещены двухваликовый измельчитель, барабанно-шаровая мельница, мембранно-электродный блок и резервуар для топлива, а регенератор воды вмонтирован в корпус космического аппарата и выполнен в виде труб.The recycling system uses a two-roller grinder and a drum-ball mill to produce a fine powder, which, when mixed in a fuel tank with oxygen and hydrogen obtained from water using a water regenerator and a membrane-electrode unit, forms a pseudo-liquid fuel. Inside the body of the spacecraft, a two-roll grinder, a drum-ball mill, a membrane-electrode block and a fuel tank are sequentially placed, and the water regenerator is built into the body of the spacecraft and is made in the form of pipes.

Замысел хороший и такие аппараты будут созданы на дальних планетах с целью получения топлива из местных пород. Проект прекрасный, но утопический. Как можно измельчать куски металла до мелкодисперсного порошка указанным земным оборудованием? Металл только режется или плавится. Шары мельницы в космосе невесомы. Мусор без принуждения под волки другой мельницы не полезет… Как можно пыль подать в смеситель без пневмонагнетателя? Мелкодисперсная металлическая пыль, водород и кислород - вещества взрывоопасные, а в смеси - как бы аппарат не улетел на Луну! Проблема в уборке мусора, а вопрос о его утилизации пока не стоит. Мусорная пыль неоднородна, затруднительно ее использовать как реактивное топливо,- необходимы специальные научные исследования. Ракетный двигатель не топка паровоза, чтоб в нем сжигать мусор в каком то виде.The idea is good and such devices will be created on distant planets in order to obtain fuel from local rocks. The project is beautiful, but utopian. How can pieces of metal be crushed to a fine powder with the indicated earth equipment? Metal is only cut or melted. The balls of the windmill are weightless in space. Garbage without coercion under the wolves of another mill will not climb ... How can dust be fed into the mixer without a pneumatic blower? Fine metal dust, hydrogen and oxygen are explosive substances, and in the mixture - no matter how the apparatus flew to the moon! The problem is garbage collection, and the question of its disposal is not yet raised. Garbage dust is heterogeneous, it is difficult to use it as a jet fuel - special scientific research is needed. A rocket engine is not a steam locomotive firebox to burn garbage in it in some form.

За неимением лучшего, примем данный аппарат за прототип.For lack of a better, we will take this device as a prototype.

Цель нашего изобретения: создание эффективного аппарата для уборки космического мусора. Для достижения поставленной цели предлагается аппарат с другим способом слежения, вылавливания, размельчения и уничтожения космического мусора.The purpose of our invention: the creation of an efficient apparatus for cleaning up space debris. To achieve this goal, a device with a different method of tracking, catching, crushing and destroying space debris is proposed.

Аппарат для уборки космического мусора включает: реактивный двигатель, энергетический модуль и мусоросборник. Отличается от прототипа и аппаратов типа «сеть», «гарпун», «лазерная» и «электронная» пушки тем, что мусоросборник состоит из локатора, АСУ, роботизированной площадки и электромагнитной «ловушки» мусора. «Ловушка» представляет собой емкость в форме эллипсоида с окнами для разгрузки и системой соленоидов, втягивающих мусор, распределенных по всей поверхности эллипсоида, по торцам эллипсоида имеются электромагниты, стабилизирующие хаотическое движение мусора в « ловушке».The apparatus for cleaning up space debris includes: a jet engine, an energy module and a garbage collector. It differs from the prototype and devices such as "network", "harpoon", "laser" and "electronic" guns in that the garbage collector consists of a locator, an automatic control system, a robotic platform and an electromagnetic "trap" of garbage. The “trap” is an ellipsoid-shaped container with unloading windows and a system of solenoids that draw in debris distributed over the entire surface of the ellipsoid; there are electromagnets at the ends of the ellipsoid that stabilize the chaotic movement of debris in the “trap”.

Для отлавливания и измельчения крупных объектов мусора, несгорающих в атмосфере, имеется роботизированная площадка, состоящая из двух роботов-манипуляторов и робота с системой слежения и управления. Мусор разделывается на столике-магните.For catching and grinding large objects of garbage that do not burn in the atmosphere, there is a robotic platform consisting of two robotic manipulators and a robot with a tracking and control system. Garbage is cut on a table-magnet.

Система слежения за разделкой мусора включает две видеокамеры с программой опознавания образов и дальномера.The waste cutting tracking system includes two video cameras with an image recognition program and a rangefinder.

Аппарат спереди прикрыт защитными экранами.The device is covered with protective screens in front.

Наведение аппарата на объект осуществляется с Земли.Guidance of the device to the object is carried out from the Earth.

Космические аппараты и мусор движутся вокруг Земли приблизительно с одинаковой скоростью. Для отлавливания мусора требуются небольшие ускорения или « торможения» аппарата. Для транспортировки мусора в атмосферу требуется повышенная мощность аппарата. Увеличить тягу можно: сжигать больше топлива или добиться более высокой скорости истечения струи раскаленных газов из сопла. Создано множество космических двигателей с различными технико-экономическими характеристиками и возможностями маневрировать, набирать скорость и тормозить: ракетный двигатель RS-68, американский двигатель F1, советский РД-170 - эти двигатели предназначены, чтоб нести в космос сотни тон полезного груза. Они не для нашего аппарата. Для коррекции орбиты космических аппаратов использовался с середины 1960-х годов небольшой советский ракетный двигатель - КДУ-414. Его длина составляет всего 70 см и он дает тягу около 200 килограммов. Но он не гарантирует длительной и надежной работы, требуемой в нашем случае. Российские разгонные блоки ДМ и «Фрегат», например, имеют долю отказов в районе от одного до трех процентов. Для аппарата - мусоросборника такой показатель более чем приемлем. Однако, ракетные двигатели крайне неэкономичны. Их КПД уступает паровозному, они потребляют гигантские запасы горючего с окислителем. [10] Вблизи Земли, как в нашем случае, дозаправка горючего возможна и такие двигатели нам приемлемы.Spacecraft and debris move around the Earth at approximately the same speed. To catch debris, small accelerations or "braking" of the device are required. To transport waste into the atmosphere, an increased power of the apparatus is required. You can increase the thrust: burn more fuel or achieve a higher velocity of the jet of hot gases from the nozzle. Many space engines have been created with different technical and economic characteristics and the ability to maneuver, gain speed and brake: the RS-68 rocket engine, the American F1 engine, the Soviet RD-170 - these engines are designed to carry hundreds of tons of payload into space. They are not for our device. Since the mid-1960s, a small Soviet rocket engine, the KDU-414, has been used to correct the orbit of spacecraft. Its length is only 70 cm and it gives a thrust of about 200 kilograms. But it does not guarantee the long and reliable operation required in our case. Russian upper stages DM and Fregat, for example, have a failure rate in the region of one to three percent. For an apparatus - a garbage collector, such an indicator is more than acceptable. However, rocket engines are extremely uneconomical. Their efficiency is inferior to that of a locomotive, they consume gigantic reserves of fuel with an oxidizer. [10] Near the Earth, as in our case, refueling is possible and such engines are acceptable to us.

Маломощные, но более экономичные и надежные, могущие работать в космосе годами являются ионные и плазменные установки, которые сегодня применяются на многих спутниках для их удержания на орбите. Суть ионного двигателя заключается в том, что сначала газ превращается в плазму, смесь положительно заряженных ионов с электронами. Далее заряженные частицы разгоняются электромагнитным полем и выбрасываются наружу. Для межпланетных полетов потребуются мощные ионные или плазменные двигатели с электропитанием от большого массива солнечных батарей или ядерного реактора. Существуют проекты « солнечного» и « электрического» паруса и т.д. Но это не относится к проблеме уборки космического мусора.Low-power, but more economical and reliable, capable of operating in space for years, are ion and plasma installations, which are currently used on many satellites to keep them in orbit. The essence of the ion engine is that first the gas turns into a plasma, a mixture of positively charged ions with electrons. Then the charged particles are accelerated by the electromagnetic field and thrown out. Interplanetary missions will require powerful ion or plasma thrusters powered by a large array of solar arrays or a nuclear reactor. There are projects of "solar" and "electric" sails, etc. But this does not apply to the problem of cleaning up space debris.

Наведение аппарата на объект осуществляется с Земли. При приближении к объекту управление передается локатору, АСУ мусоросборника и блоку управления энергетического модуля. При соприкосновении аппарата с объектом в управление включается система слежения и управления роботизированной площадки. Один из роботов захватывает выбранный объект и перекладывает его на магнитный столик. Второй робот, используя набор инструментов из « магазина», разрезает объект мусора на части, гарантированно сгораемые в атмосфере. Первый робот куски мусора переносит на корпус « ловушки», где соленоиды втягивают их вовнутрь эллипсоида.Guidance of the device to the object is carried out from the Earth. When approaching the object, control is transferred to the locator, the ACS of the garbage collector and the control unit of the energy module. When the device comes into contact with the object, the tracking and control system of the robotic platform is included in the control. One of the robots grabs the selected object and transfers it to the magnetic table. The second robot, using a set of tools from the "shop", cuts the garbage object into parts that are guaranteed to burn in the atmosphere. The first robot transfers pieces of garbage to the body of the "trap", where the solenoids draw them inside the ellipsoid.

Компьютерная программа, управляющая процессом отлавливания крупных объектов мусора и их измельчением тремя роботами, довольно сложна.The computer program that controls the process of catching large debris and shredding them by three robots is quite complex.

Сигналы датчиков аппарата по той же АСУ передаются на Землю для анализа.The signals from the spacecraft's sensors are transmitted to Earth for analysis by the same automated control system.

На фиг. 1 представлен общий вид аппарата в сборке, состоящий из реактивного двигателя - 1, энергетического модуля - 2 и мусоросборника - 3.In FIG. 1 shows a general view of the device in the assembly, consisting of a jet engine - 1, an energy module - 2 and a garbage collector - 3.

Энергетический модуль имеет энергетический блок - 4 и блок управления - 5.The energy module has an energy unit - 4 and a control unit - 5.

В энергетическом блоке - 4 находятся: электрогенератор, трансформатор энергии и аккумулятор, сверху блока установлены солнечные панели. Блок управления - 5 используется для управления аппарата при работе мусоросборника и транспортировке груза в пределы атмосферы и возврата на орбиту.In the power block - 4 there are: an electric generator, an energy transformer and a battery, solar panels are installed on top of the block. The control unit - 5 is used to control the apparatus during the operation of the garbage collector and the transportation of cargo into the atmosphere and return to orbit.

Мусоросборник - 3 состоит из локатора - 6, АСУ - 7, роботизированной площадки - 8 и электромагнитной «ловушки» мусора - 9. «Ловушка»-9 представляет собой емкость в форме эллипсоида - 10 с окнами для разгрузки и систему соленоидов 11, распределенных по всей поверхности эллипсоида; по торцам эллипсоида имеются электромагниты - 12, 13Garbage bin - 3 consists of a locator - 6, ACS - 7, a robotic platform - 8 and an electromagnetic "trap" of garbage - 9. "Trap" -9 is an ellipsoid-shaped container - 10 with windows for unloading and a system of solenoids 11 distributed over the entire surface of the ellipsoid; on the ends of the ellipsoid there are electromagnets - 12, 13

На фиг. 2 представлена роботизированная площадка 3 для измельчения крупных объектов мусора, состоящая из двух роботов-манипуляторов 14, 15 и робота 16 с системой слежения 17 и системы управления - 18. Мусор разделывается на столике-магните - 19. При транспортировки аппарата в атмосферу площадка 3 убирается вовнутрь мусоросборника - 3.In FIG. 2 shows a robotic platform 3 for grinding large debris objects, consisting of two robotic manipulators 14, 15 and a robot 16 with a tracking system 17 and a control system - 18. Garbage is cut on a magnet table - 19. When transporting the apparatus into the atmosphere, platform 3 is removed inside the trash can - 3.

Система слежения 17 за разделкой мусора включает две видеокамеры - 20, 21 с программой опознавания образов и дальномера - 22. Для роботов имеется магазин съемных инструментов: «ножницы», «захват», «кусачки», «вилы», «болгарка» и т.д.The tracking system 17 for cutting garbage includes two video cameras - 20, 21 with a program for identifying images and a range finder - 22. For robots there is a store of removable tools: "scissors", "capture", "nippers", "forks", "grinder", etc. .d.

Аппарат наводится на объекты дистанционно с Земли. Движение аппарата корректируется с помощью локатора - 6. Сигналы с Земли и от локатора обрабатываются АСУ-7. Управляющие движением сигналы поступают от АСУ-7 в блок управления 5.The device is aimed at objects remotely from the Earth. The movement of the device is corrected using the locator - 6. Signals from the Earth and from the locator are processed by ACS-7. Motion control signals are received from the ACS-7 to the control unit 5.

Двигатель 1 подводит аппарат к объекту, один из роботов 14, 15 захватывает объект и переносит его на разделочный магнитный столик 19 и удерживает его. Другой робот, используя один из рабочих инструментов, разделяет объект на части, сгораемые в атмосфере.The engine 1 brings the device to the object, one of the robots 14, 15 captures the object and transfers it to the cutting magnetic table 19 and holds it. Another robot, using one of the working tools, divides the object into parts that burn in the atmosphere.

Первый робот куски переносит на корпус « ловушки» - 9, где соленоиды 11 втягивают их внутрь «ловушки». За всеми операторами следит третий робот - 16 с двумя видеокамерами - 20, 21 и дальномером - 22. Система - 18 управляет совместной работой 3-х роботов - 14, 15, 16 по улавливанию и разделки крупных объектов мусора, для чего требуется довольно сложная компьютерная программа.The first robot transfers the pieces to the body of the "trap" - 9, where the solenoids 11 draw them into the "trap". All operators are monitored by a third robot - 16 with two video cameras - 20, 21 and a range finder - 22. System - 18 controls the joint work of 3 robots - 14, 15, 16 to capture and cut large debris objects, which requires a rather complex computer program.

По мере заполнения «ловушки» с Земли поступает сигнал на перемещение аппарата в атмосферу планеты. Там мусор приобретает вес и легко выгружается через окна в «ловушке». Далее, аппарат возвращается на орбиту, а мусор сгорает полностью в атмосфере Земли.As the “trap” fills up, a signal is received from the Earth to move the apparatus into the planet’s atmosphere. There, the garbage gains weight and is easily unloaded through the windows in the "trap". Further, the apparatus returns to orbit, and the debris burns completely in the Earth's atmosphere.

Энергию аппарат получает от двигателя - 1 и солнечных панелей - 23, 24, Спереди аппарат прикрыт защитным экраном - 25.The device receives energy from the engine - 1 and solar panels - 23, 24. The device is covered with a protective screen from the front - 25.

«Ловушку» можно делать огромных размеров, если она будет сборной или надувной. Практически, работы по уборки космического мусора не проводятся, «пока гром не ударит».The "trap" can be made huge if it is a team or inflatable. In practice, space debris cleanup work is not carried out "until the thunder strikes."

[1] // NASA Technical Reports Server (NTRS).[1] // NASA Technical Reports Server (NTRS).

https://arxiv.Org/pdf/l 102.1289.pdf.https://arxiv.org/pdf/l 102.1289.pdf.

[2] C.C. Вениаминов, A.M. Червонов, Космический мусор - угроза человечеству / М: ИКИ РАН, 2012, ISSN 2075-6836.[2] C.C. Veniaminov, A.M. Chervonov, Space debris is a threat to humanity / M: IKI RAN, 2012, ISSN 2075-6836.

[3] https://habr.com/ru/post/414989/.[3] https://habr.com/ru/post/414989/.

[4] https://scienceandtech.ru/articles/musor-v-kosmose/.[4] https://scienceandtech.ru/articles/musor-v-kosmose/.

[5] yandex.ru/efir, 2016.[5] yandex.ru/efir, 2016.

[6] RU 2040448 C1 1995.07.25.[6] RU 2040448 C1 1995.07.25.

[7] httpx:https://arxiv.org/abc/1511.07246.Лей и др., «Сборщик космического мусора: потенциальный охотник за космическим мусором», 2015.[7] httpx:https://arxiv.org/abc/1511.07246. Lay et al., The Space Debris Collector: A Potential Space Debris Hunter, 2015.

[8] httpx:https://pikabu.ru/story/v_rossiirazrabotali_kompleks_dlya_pererabotki_musora_v_k6643670.[8] httpx:https://pikabu.ru/story/v_rossiirazrabotali_kompleks_dlya_pererabotki_musora_v_k6643670.

[9] https://www.bnkomi.ru/'data/news/93089/.[9] https://www.bnkomi.ru/'data/news/93089/.

[10] https://nauka.tass.ru/tech/6820950.[10] https://nauka.tass.ru/tech/6820950.

Claims (2)

1. Аппарат для уборки космического мусора, включающий реактивный двигатель, энергетический модуль и мусоросборник, отличающийся тем, что мусоросборник состоит из локатора, АСУ, роботизированной площадки и электромагнитной ловушки мусора, представляющей собой емкость в форме эллипсоида с окнами для разгрузки и системой соленоидов, втягивающих мусор, которые распределены по всей поверхности эллипсоида, по торцам эллипсоида имеются электромагниты, стабилизирующие хаотическое движение мусора в ловушке.1. An apparatus for cleaning up space debris, including a jet engine, an energy module and a garbage collector, characterized in that the garbage collector consists of a locator, an automated control system, a robotic platform and an electromagnetic garbage trap, which is an ellipsoid-shaped container with windows for unloading and a system of solenoids that retract debris, which are distributed over the entire surface of the ellipsoid, at the ends of the ellipsoid there are electromagnets that stabilize the chaotic movement of debris in the trap. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что упомянутая роботизированная площадка состоит из двух роботов-манипуляторов и робота с системой слежения и управления, а также магнитный столик, на котором измельчается мусор роботами.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that said robotic platform consists of two robotic manipulators and a robot with a tracking and control system, as well as a magnetic table on which garbage is shredded by robots.
RU2021119403A 2021-07-02 2021-07-02 Space debris cleanup device RU2769579C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021119403A RU2769579C1 (en) 2021-07-02 2021-07-02 Space debris cleanup device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021119403A RU2769579C1 (en) 2021-07-02 2021-07-02 Space debris cleanup device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2769579C1 true RU2769579C1 (en) 2022-04-04

Family

ID=81076144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021119403A RU2769579C1 (en) 2021-07-02 2021-07-02 Space debris cleanup device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2769579C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2818799C1 (en) * 2023-09-22 2024-05-06 Игорь Владимирович Догадкин Method of destroying orbital targets by missiles separated from carrier rocket

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5199671A (en) * 1975-01-27 1993-04-06 Marwick Edward F Extraterrestrial transportation apparatus and methods
RU2092408C1 (en) * 1993-11-09 1997-10-10 Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева Space vehicle for cleaning space from garbage
RU2686415C1 (en) * 2018-05-11 2019-04-25 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Spacecraft for the utilization of space debris
RU2703056C1 (en) * 2019-02-14 2019-10-15 Мария Александровна Лозина Space debris spacecraft

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5199671A (en) * 1975-01-27 1993-04-06 Marwick Edward F Extraterrestrial transportation apparatus and methods
RU2092408C1 (en) * 1993-11-09 1997-10-10 Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева Space vehicle for cleaning space from garbage
RU2686415C1 (en) * 2018-05-11 2019-04-25 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Spacecraft for the utilization of space debris
RU2703056C1 (en) * 2019-02-14 2019-10-15 Мария Александровна Лозина Space debris spacecraft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2818799C1 (en) * 2023-09-22 2024-05-06 Игорь Владимирович Догадкин Method of destroying orbital targets by missiles separated from carrier rocket
RU2818800C1 (en) * 2023-09-22 2024-05-06 Игорь Владимирович Догадкин Method of destroying orbital target by missile

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Frisbee Advanced space propulsion for the 21st century
Ruggiero et al. Small electric propulsion platform for active space debris removal
Moore Technology development for NASA’s asteroid redirect mission
Gibbings et al. Potential of laser-induced ablation for future space applications
Klinkrad et al. Space debris environment remediation concepts
RU2769579C1 (en) Space debris cleanup device
Brophy et al. Synergies of robotic asteroid redirection technologies and human space exploration
Mullick et al. A comprehensive study on space debris, threats posed by space debris, and removal techniques
Loktionov et al. Possible utilization of space debris for laser propulsion
Walker et al. Concepts for near earth asteroid deflection using spacecraft with advanced nuclear and solar electric propulsion systems
St-Onge et al. A deployable mechanism concept for the collection of small-to-medium-size space debris
Zhang et al. Orbital simulations for directed energy deflection of near-earth asteroids
Kosmo et al. Directed energy planetary defense
RU2772496C1 (en) Space debris collector
Lubin et al. Effective planetary defense using directed energy de-starlite
Massonnet et al. A captured asteroid: Our David's stone for shielding earth and providing the cheapest extraterrestrial material
Dadhich et al. Autonomous Space Debris Capturing System for Recycling
Chawla et al. Autonomous active space debris-removal system
Obili et al. A comprehensive study of space debris & its removal using nanobots
Brophy Legacy of the asteroid redirect robotic mission (arrm)
Lan et al. Debris engine: A potential thruster for space debris removal
Eichler et al. Strategy for the economical removal of numerous larger debris objects from Earth orbits
Genovese et al. Advanced electric propulsion concepts for fast missions to the outer solar system and beyond
Matasa et al. ORDER: Space Station for Orbital Debris Recycling
Singh et al. Study of Current Scenario & Removal Methods of Space Debris