Köhnə peyklər və kosmos tullantıları kosmos səfərləri üçün ciddi təhlükə yaradır. Würzburg Universitetinin də iştirak etdiyi beynəlxalq bir tədqiqat qrupu, heyvanlar aləmindən ilhamlanaraq kosmosu təmizləmək üçün yeni bir peyk texnologiyası üzərində işləyir.

1957-ci ildə keçmiş Sovet İttifaqı ilk peyki — Sputnik 1-i kosmosa göndərdi. O vaxtdan bəri, təxminən 20,000 peyk orbitə buraxılıb. Sputnik 1 atmosferə yenidən daxil olduğu zaman yandı, lakin onun ardıcıllarının çoxu xidmət müddəti bitdikdən sonra orbitdə tullantı kimi qalıb.

1990-cı illərin ortalarına qədər bu problemin ciddiliyi dərk edilməmişdi. 2000-ci illərdə tullantıları təmizləmək üçün ilkin sınaqlar keçirilsə də, orbitdə praktik uğur əldə olunmadı. İndi isə Julius-Maximilian-Universiteti Würzburg (JMU) Kosmos İnformatikası və Peyk Sistemləri şöbəsinin professoru Mohamed Xəlil Ben-Larbi və komandası yeni texnologiyalarla bu problemi həll etməyə çalışır.

"gEICko: GEcko based Innovative Capture Kit for uncooperative and unprepared Orbital assets" adlı layihə EIC Pathfinder proqramının bir hissəsidir. Layihə Berlin Texniki Universiteti, İtaliyanın Padua Universiteti, Portuqaliyanın Lissabon Texniki Universiteti, Fraunhofer Yüksək Sürətli Dinamika İnstitutu və İspaniyanın DHV Technology günəş şirkəti ilə birgə həyata keçirilir.

Kosmos tullantılarının təhlükəsi

Hazırda kosmosda diametri ən azı 10 santimetr olan 50,000-dən çox tullantı parçası mövcuddur. Bunlar əsasən istifadəsiz peyklər, raket mərhələləri və partlayış və toqquşmalardan yaranan fraqmentlərdir. Bu obyektlər təkcə fəaliyyət göstərən peykləri deyil, həm də kosmik stansiyaları təhlükəyə atır. Beynəlxalq Kosmik Stansiya (ISS) dəfələrlə bu tullantılardan qaçmaq üçün manevrlər etmək məcburiyyətində qalıb.

"Kosmosun kommersiyalaşması orbitə daha çox peykin buraxılmasına səbəb olur. Əgər sabah kosmos səfərlərini tamamilə dayandırsaq belə, partlayışlar və toqquşmalar nəticəsində tullantıların miqdarı artmağa davam edəcək," deyə Ben-Larbi qeyd edir.

Kosmos tullantılarını təmizləmək isə olduqca mürəkkəb və bahalı bir işdir. İndiyə qədər orbitdə idarə olunmayan obyektlərlə "doklama" həyata keçirilməsi mümkün olmayıb. Lakin ilkin sınaqlar bu texnologiyanın əlçatan olduğunu göstərir.

Çətin "randevu"

Kosmos səfərlərində "randevu" və "doklama" iki obyektin bir-birinə yaxınlaşması və fiziki əlaqə qurması prosesidir. Bu manevrlər hər iki tərəfin əməkdaşlıq etdiyi hallarda belə mürəkkəbdir. Hədəf obyektin kosmosda nizamsız hərəkət etdiyi və heç vaxt bu məqsəd üçün dizayn edilmədiyi hallarda isə daha da çətinləşir.

"Bizim vəzifəmiz, vəziyyəti yalnız öz alətlərimizlə təyin edə biləcəyimiz, nizamsız hərəkət edən və doklama üçün xüsusi komponentlərə malik olmayan bir obyektə uğurla yaxınlaşmaq və onunla əlaqə qurmaqdır," deyə Ben-Larbi izah edir.

Heyvanlar aləmindən ilham

Komanda, gələcəkdə peyklərə quraşdırıla biləcək xüsusi bir doklama sistemi hazırlamaq istəyir. Bu sistemin təmas səthi sintetik gecko materialları ilə örtüləcək. Bu materiallar silikonlardan ibarət olub xüsusi strukturlu səthlərə malikdir. Əgər bu səthlər istifadəsiz peyklərin günəş panelləri kimi hamar səthlərə uyğun sürət və bucaqla toxunarsa, yapışa bilər. Bu, "van der Waals" qüvvələri olaraq bilinən molekulyar cazibə qüvvələrinə əsaslanır.

Geckolar da divar və ya tavanlara yapışmaq üçün bu qüvvələrdən istifadə edir. Təmizlik peyki bu təmas səthindən istifadə edərək hədəf obyektə doklama edir və onun orbitini dəyişir. Nəticədə obyekt ya atmosferə daxil olub yanır, ya da təhlükə yaratmayan "qəbiristanlıq orbitində" qalır.

Würzburg-dan peykin "beyni"

Würzburg tədqiqatçıları gecko materiallarını kosmosun xüsusi tələblərinə uyğunlaşdırmaq üzərində işləyirlər. Onlar materialların səth xüsusiyyətlərini, mikrostruktur formalarını və yerləşmələrini sınaqdan keçirərək, yapışma qüvvəsi ilə mexaniki dayanıqlılıq arasında balans yaratmağa çalışırlar.

Bundan əlavə, Ben-Larbinin komandası peykin idarəetmə, naviqasiya və yönləndirmə sistemlərini hazırlayır. "İlk olaraq hədəf obyektin yerini tapmalı, sonra ona yaxınlaşmalı və nəhayət doklama etməliyik. Xüsusilə son yaxınlaşma mərhələsi çox mürəkkəbdir. Bucağı və sürəti dəqiq şəkildə tənzimləməliyik, çünki daha çox tullantı yaratmaq istəmirik," deyə Ben-Larbi vurğulayır.

Gecko materialları həmçinin bir xəttə əlavə edilərək hədəf obyektə atıla bilər. Bu, bir növ bukalemun dilinə bənzəyir və obyektlə əlaqə qurmağa kömək edir.

Gecko peyklərinin üstünlükləri

Gecko peyklərinin əsas üstünlüyü onların nisbətən aşağı qiymətidir. Bu texnologiya kiçik peyklərdə istifadə edilə bilər ki, bu da həm inkişaf, həm də raket buraxılış xərclərini azaldır.

"Aşağı qiymətin sirri sadə dizaynda və az komponent tələb edən sistemdədir. Bu, təkcə inkişaf xərclərini deyil, həmçinin sistemin ümumi kütləsini də azaldır," deyə Ben-Larbi bildirir.

Gecko peyklərinin kosmosu təmizləməyə başlaması üçün hələ bir neçə il var. Üç illik maliyyələşmə dövrünün sonunda doklama mexanizminin funksional bir prototipi hazır olmalıdır. Gələcəkdə əlavə maliyyələşmə də mümkündür. "Optimistəm ki, bu mexanizmə malik Gecko peykləri təxminən 10 ildən sonra istifadəyə hazır olacaq," deyə Ben-Larbi qeyd edir.