https://frosthead.com

Svemirsko smeće: Mračni oblak iznad

Ranije ovog mjeseca, ruska neuspjela svemirska sonda Phobos-Grunt srušila se na zemlju, vjerojatno negdje u Tihom oceanu; usprkos dugim izgledima, milijuni ljudi širom planete zabrinuli su se da će to prouzrokovati njihovu propast. Prošlog rujna pojavila su se slična pitanja oko toga gdje će sletjeti ostaci padajućeg NASA-inog istraživačkog satelita.

No, veća opasnost, kažu stručnjaci, nije povremeni zalutali objekt koji ponovno ulazi u zemljinu atmosferu. Ogroman oblak matica, vijaka, metala metala, fragmenti satelita i prazni raketi koji potiču nevidljivo iznad našeg planeta. Nakon desetljeća svemirskog istraživanja, sada postoji više od 500 000 komada umjetnih ostataka veće od pola inča - detritus koji će nastaviti orbitirati desetljećima. Ovaj roj krhotina predstavlja prijetnju za svemirske letove, komunikacijske satelite i još puno toga što bismo možda željeli učiniti u svemiru.

„To je poput onečišćenja rijeke ili jezera Erie. Ako je zagađen, ne možete ga koristiti ", kaže Paul Ceruzzi, kustos u Nacionalnom muzeju zraka i svemira. "Postoje svemirske orbite u svemiru koje se pune krhotinama i ne možete ih koristiti. Ako postavite satelit u toj traci, udarit će vas dio krhotina, koje će uništiti satelit. Ako je osoba u svemirskom letu, nju bi ubila. "

Oblak svemirskih krhotina izaziva ogromnu gomilu smeća koje su znanstvenici pronašli u centru Tihog okeana - dovoljno daleko da ih je lako zanemariti, a sve je to podsjetnik nesposobnosti čovječanstva da kontrolira svoj utjecaj na okoliš. I poput oceanske krpe smeća, masa svemirske smeće počela se nakupljati prije nego što je itko sumnjao u njezino postojanje.

Sve je počelo u najranijim danima svemirskog doba, kaže Nicholas L. Johnson, glavni znanstvenik u NASA-inom programu orbitalnih krhotina. Suprotno uvriježenom mišljenju, samo je mali dio svemirskog smeća nastao s astronautima koji jednostavno ostavljaju alate ili druge predmete da odlete u svemir. "Još u 60-ima i 70-ih, kada su operatori obavljali svoja vozila, bila oni svemirski brodovi ili tijela rakete, obično bi ostavljali gorivo na brodu", kaže on. „To je pogonsko gorivo bilo glavni izvor kasnijih eksplozija.“ Kako su svemirske letjelice eksplodirale - zbog sve većeg pritiska tijekom vremena ili slučajnog miješanja pogonskog goriva i oksidansa, dvije glavne komponente raketnog goriva - poslale su ogromnu količinu sitnih fragmenata koji su se odbacivali u orbitu,

Ruska neuspjela svemirska sonda Phobos-Grunt nedavno se srušila na zemlju. (Wikimedia Commons) Nakon desetljeća svemirskog istraživanja, sada postoji više od 500 000 komada umjetnih krhotina veličine veće od pola inča. (Ljubaznošću NASA-inog Programskog ureda za otpad Prošlog rujna pojavile su se zabrinutosti oko toga gdje će sletjeti ostaci ovog padajućeg NASA-inog istraživačkog satelita. (NASA)

Iako je NASA prepoznala problem u ranim 80-ima i uspjela uspješno uvjeriti međunarodnu svemirsku zajednicu da "pasivira" - ukloni sve preostalo gorivo iz svemirskog broda nakon što je s njim završila - dva nedavna događaja uvelike su pridonijela problemu svemirskih krhotina. "Prvi je događaj bio kineski antisatelitski test u siječnju 2007.", kaže Johnson. "To je bila namjerna akcija - Kinezi su poslali uređaj za udaranje starog vremenskog satelita vrlo velikom brzinom." Drugi je događaj 2009. bio slučajni sudar između komunikacijskog satelita u vlasništvu SAD-a i napuštenog ruskog satelita. Dva kombinirana incidenta stvorila su oko 5000 komada katalogiziranih krhotina (predmeta većih od četiri inča) - otprilike trećinu ukupnog broja u orbiti.

Ministarstvo obrane dnevno izračunava pojedinačne orbite za otprilike 16.000 katalogiziranih komada krhotina, dok Johnsonov ured koristi teleskope, radar i statističke programe za praćenje manjih predmeta. Većina komada nalazi se u niskozemnoj orbiti, unutar 1200 milja od zemlje. Koliko vremena jedan komad otpada ostaje u orbiti ovisi o njegovoj nadmorskoj visini, između ostalih čimbenika: predmeti niže u orbiti skupljaju više povučenosti iz atmosfere i brže se spuštaju, u razmaku mjeseci ili godina. Objekti više visine mogu ostati u orbiti desetljećima ili čak stoljećima.

NASA je predvodila u uspostavljanju međunarodnih pravila koja zahtijevaju planove sigurnog pronalaženja svih satelita koji su lansirani, ali krhotine koje su već u orbiti predstavljaju stalni problem, kaže Greg Allen, stariji analitičar iz Avascent-a, svemirske svemirske konzultantske grupe. "Stvar je u tome što se može dogoditi mala nesreća - poput komada otpada koji je pogodio satelit - što bi moglo izazvati ogroman problem", kaže on. „Ako razmišljate o bilo čemu sitnom koji vas udara, poput ključa, u svemiru s niskom zemljinom orbitom, udaraće vas brzinom od 17.000 milja na sat. To je poput izuzetno snažne rakete koja vas pogađa, samo iz kinetičke energije. "Srpnja prošle godine, posada Međunarodne svemirske postaje bila je prisiljena skloniti se u evakuacijske mahune kad je komad krhotine prošao usko blizu - unutar 1100 metara od stanice brzinom od 29.000 milja na sat.

Čovjek istražuje svemir više od 50 godina. Mnogo smo ostavili iza sebe. Novi 3D film vodi gledatelje na putovanje kroz ovaj vrtlog oblaka smeća

NASA-in program orbitalnog krhotina djeluje tako da minimizira potencijalne nesreće predviđajući ih. "Mi radimo procjenu za svaki operativni satelit, gledajući obično tri dana u budućnost, a ako mislimo da će se neki drugi objekt približiti njegovom udaru, obavještavamo vlasnika-operatera", kaže Johnson. "Tada je vlasnik-operator dužan poduzeti nešto." U prosjeku, kaže, jedan je manevar izbjegavanja sudara tjedno.

Veći problem je, međutim, što će se dogoditi ako ne postoje sateliti i drugi veliki objekti koji se ne mogu pomaknuti. "Samo oko 5 posto tih velikih objekata su operativne svemirske letjelice. Ostalih 95 posto je nekontrolirano, “kaže Johnson.

Ti stalni sudari stvaraju sve više komada krhotina, što onda dovodi do još većeg sudara. Kao rezultat, broj objekata u orbiti se zapravo može povećavati čak i ako u potpunosti prestanemo proizvoditi krhotine. Godine 1978., NASA-in znanstvenik Donald J. Kessler postulirao je da će gustoća objekata u zemaljskoj orbiti pogoditi prekretnicu, pokrenuti takvu lančanu reakciju. Taj je fenomen sada poznat kao Kesslerov sindrom, a izvješće koje je u rujnu objavila Nacionalna akademija znanosti pokazuje da smo možda već prešli točku bez povratka za svemirski smeće.

To je potaknulo neke da razmotre drastičan korak: aktivno čišćenje zemljine orbite. Za ostvarenje tog podviga predložen je niz planova - od praktičnog do naizgled opustošenog učenja. "Postoji klasična tehnika, gdje jednostavno imate vozilo, ono se penje, kreće se s napuštenim predmetom i zabija se na njega", kaže Johnson. "Jednom kada ga zarobite, spuštate ga na nižu nadmorsku visinu ili sve do zemljine atmosfere." Ovaj pristup će, vjerovatno, biti skupo skup, pa postoje mnogo inovativniji programi. Prijedlozi uključuju zemaljske lasere, bespilotne orbite za čišćenje vozila, mrežaste mreže suspendirane napuhavajućim svemirskim dizalicama, ljepljive gelove, pa čak i "jedra" koja se mogu pričvrstiti na komade otpada i povećati njihovo vučenje dovoljno da ih sruše.

Ovi planovi trenutno su naučna fantastika - tehnologije nisu nigdje dovoljno napredne da bi snimile sitne komade smeća koji se kreću brzinom od 17.000 milja na sat ili više. Međutim, s toliko mnogo uloga, naučnici su nužni da nađu rješenje. "Neke stvarno vrijedne orbite - poput možda vremenske satelitske orbite ili špijunske satelitske orbite - mogle bi biti izvan granica jer su toliko zagušene", kaže Allen. "Prostor je nevjerojatno vrijedan, tako da ga zaista ne želimo izgubiti."

Svemirsko smeće: Mračni oblak iznad