Эксперты и инженеры из аэрокосмической отрасли активно ищут пути решения двух насущных проблем: утилизации орбитального мусора и потенциальной добычи ценных ресурсов с небесных тел. В этом контексте особое внимание привлекло новаторское решение в виде гигантского надувного контейнера, способного одновременно справляться с обеими задачами.
Фото носит иллюстративный характер
Астероиды содержат огромное количество ценных металлов, но добывать их пока очень сложно. В будущем небесные тела могут стать устойчивой альтернативой добыче полезных ископаемых на Земле, что поможет минимизировать ущерб природе. В развернувшейся «гонке» за космические богатства выделяется калифорнийская компания TransAstra, разработавшая устройство под названием Capture Bag. Это надувной контейнер, представленный в различных размерах, предназначен для улавливания объектов разного масштаба — от мелких космических обломков до валунов размером с дом.
По словам Джоэла Серселя, опытного аэрокосмического инженера и основателя TransAstra, извлечение полезных ископаемых из астероидов представляет собой крайне непростую задачу. Так, для успешного осуществления такой миссии необходимо преодолеть четыре ключевых этапа: обнаружение цели, ее надежный захват, безопасное перемещение и последующую переработку. Компания TransAstra утверждает, что располагает необходимыми технологиями для решения всех этих вопросов, подкрепляя свои заявления наличием около двух десятков патентов и постоянным получением новых.
Предварительные испытания Capture Bag, проходившие в условиях, приближенных к космическим, были успешно завершены. Благодаря частным инвестициям и поддержке NASA, компания готовится к созданию более крупных и функциональных версий своего изобретения. Серсель особо отметил интерес к астероидам, чьи орбиты близки к земной, поскольку они представляют собой наиболее доступные цели для будущей добычи. Планируется, что уже в 2028 году может начаться поиск и обнаружение первого такого объекта, что, по мнению разработчиков, ознаменует начало новой промышленной эры в космосе.
TransAstra привлекла значительные средства — около 12 миллионов долларов от частных инвесторов и порядка 15 миллионов в виде контрактов и грантов, в том числе от NASA и Космических сил США. Этот интерес обусловлен не только потенциалом добычи ресурсов, но и растущей проблемой космического мусора.
История показывает, что освоение космических ресурсов — задача не из легких. Предыдущие попытки, предпринятые стартапами Planetary Resources и Deep Space Industries, не привели к желаемым результатам, и обе компании прекратили свою деятельность. Государственные агентства США и Японии успешно осуществили лишь три миссии по сбору образцов с астероидов, каждая из которых обошлась в сотни миллионов долларов.
Для эффективного поиска подходящих астероидов TransAstra развернула сеть из телескопов под названием Sutter, намекая на историческую «золотую лихорадку», начавшуюся с обнаружения золота в Калифорнии. Компания надеется, что аналогичная «золотая лихорадка» начнется и в космическом пространстве благодаря разведывательной деятельности.
Ключевым элементом технологии TransAstra является Capture Bag. Изготовленный из прочных аэрокосмических материалов, таких как кевлар и алюминий, этот герметичный контейнер устанавливается на ракете-носителе, которая доставляет его к цели. После этого мешок надувается, создавая пространство для улавливаемого объекта.
Контейнеры доступны в шести размерах, от миниатюрных, способных захватить фрагмент размером с арбуз, до гигантских. Испытания более крупной модели (около метра в диаметре) проводились на Международной космической станции. По словам Серселя, процесс от идеи до создания демонстрационного образца занял всего семь месяцев, что является рекордным сроком для космической отрасли. Устройство, доставленное на МКС, было протестировано в условиях микрогравитации и вакуума и показало свою работоспособность.
Самый большой из планируемых мешков сможет вместить астероид весом до 10 000 тонн, сравнимый по размеру с небольшим зданием. В настоящее время разрабатывается 10-метровая версия, получившая финансирование от NASA. Ожидается, что проектирование будет завершено в ближайший год, после чего мешок будет готов к испытаниям в космосе. Однако прежде чем отправиться за ценными астероидами, эту модель планируется использовать для нейтрализации менее значимого космического мусора, что послужит своего рода «снижением рисков» перед основной миссией.
Этот 10-метровый контейнер способен захватывать и безопасно уводить на орбиту захоронения спутники, представляющие угрозу для навигации. При этом его размеры достаточны и для добычи астероидов, поэтому компания совместно с индустриальными партнерами разрабатывает план по извлечению астероида массой около 100 тонн.
Серсель выразил мнение, что транспортировка добытых материалов обратно на Землю экономически нецелесообразна. Он убежден, что разработка технологий добычи полезных ископаемых на астероидах позволит человечеству создавать космическую технику непосредственно в космосе, используя добытые ресурсы.
Помимо Capture Bag, разрабатываются и другие методы решения проблем космического пространства. Например, компания Astroforge предприняла смелую попытку провести первую частную экспедицию к астероиду для добычи полезных ископаемых, но их аппарат Odin прекратил связь с Землей вскоре после старта.
Испытания по утилизации космического мусора ведутся уже много лет, но, несмотря на предложенные различные технологические решения — от роботизированных манипуляторов до магнитов и гарпунов — полномасштабное решение пока не реализовано, а риски, связанные с орбитальным мусором, продолжают нарастать.
Представители TransAstra подчеркивают, что их Capture Bag выгодно отличается от более сложных и дорогих систем своей дешевизной и надежностью. Один и тот же контейнер, по словам Серселя, может быть использован для захвата объектов различной формы, а первоначальная высокая стоимость будет снижаться по мере масштабирования производства.
Независимые эксперты, такие как Элеонора Ботта, доцент Университета Буффало, отмечают универсальность Capture Bag, особенно для управления космическим мусором, поскольку он способен захватывать объекты с различными характеристиками. Основной инженерной задачей, по ее мнению, станет развертывание таких крупногабаритных и гибких конструкций в условиях вакуума и микрогравитации.
Профессор Джон Крассидис из Университета Буффало, сотрудничающий с NASA, высоко оценивает инновационный подход TransAstra, начиная с использования телескопов Sutter для обнаружения небольших астероидов. Он считает, что успешная реализация этого проекта может открыть двери для добычи ресурсов с ранее невидимых космических объектов. Однако главный вопрос, по мнению Крассидиса, заключается в экономической целесообразности — сможет ли компания обнаружить достаточное количество астероидов для рентабельности своего предприятия. З
