https://frosthead.com

Space Garbage: The Dark Cloud Shore

Počátkem tohoto měsíce ruská neúspěšná kosmická sonda Phobos-Grunt narazila na Zemi, pravděpodobně někde v Tichém oceánu; navzdory dlouhým šancím se miliony lidí na planetě obávaly, že by to znamenalo jejich zkázu. Letos v září se objevily podobné obavy o to, kde by zbytky padajícího výzkumného satelitu NASA dopadly.

Ale větší nebezpečí, jak říkají odborníci, není občas zbloudilým objektem, který znovu vchází do zemské atmosféry. Je to obrovský oblak ořechů, šroubů, kovových střepů, fragmentů satelitu a prázdných raketových raket, která se neviditelně vznáší nad naší planetou. Po desetiletích zkoumání vesmíru je nyní více než 500 000 kusů umělých úlomků větších než půl palce - detritus, který bude po obě desetiletí pokračovat na oběžné dráze. Tento roj úlomků je hrozbou pro vesmírný let, komunikační satelity a téměř cokoli jiného, ​​co bychom mohli ve vesmíru dělat.

"Je to jako znečištění řeky nebo jezera Erie." Pokud je znečištěný, nemůžete jej použít, “říká Paul Ceruzzi, kurátor Národního muzea pro vzduch a vesmír. "Ve vesmíru jsou dráhy oběžných drah, které plní trosky, a ty je opravdu nemůžeš použít." Pokud do tohoto pruhu umístíte satelit, narazíte na některé trosky, které satelit zničí. Pokud je osoba v kosmickém letu, zabije by ji. “

Mrak vesmírných zbytků evokuje obrovský šok vědců, kteří vědci objevili ve středu Tichého oceánu - dost daleko na to, aby se snadno ignorovali, a přesto se objevuje vzpomínka na neschopnost lidstva řídit jeho dopady na životní prostředí. A stejně jako oceánská skládka odpadků se začala hromadit hromada vesmírného odpadu, než kdokoli měl podezření na její existenci.

Začalo to v nejranějších dnech kosmického věku, říká Nicholas L. Johnson, hlavní vědec programu Orbitální trosky NASA. Na rozdíl od všeobecného přesvědčení vznikla jen nepatrná část kosmického odpadu, kdy astronauti jednoduše nechali nástroje nebo jiné předměty, aby se vznášely do vesmíru. "V 60. a 70. letech, kdy byli operátoři hotoví se svými vozidly, ať už jsou to kosmická loď nebo raketová těla, obvykle nechali pohonnou hmotu na palubě, " říká. "Tento pohon byl primárním zdrojem pozdějších explozí." Když explodovala kosmická loď - v důsledku rostoucího tlaku v průběhu času nebo náhodného smíchání pohonné látky a oxidačního činidla, dvou hlavních složek raketového paliva - poslaly obrovské množství drobných fragmentů, které pronikly na oběžné dráhy. .

Ruská neúspěšná kosmická sonda, Phobos-Grunt, nedávno narazila na Zemi. (Wikimedia Commons) Po desetiletích zkoumání vesmíru je nyní více než 500 000 kusů umělých zbytků větších než půl palce. (S laskavým svolením programu NASA Orbital Debris Program Office) Letos v září se objevily obavy, kde by zbytky tohoto padajícího výzkumného satelitu NASA dopadly. (NASA)

Ačkoli NASA problém identifikoval na začátku 80. let a byl schopen úspěšně přesvědčit mezinárodní kosmickou komunitu, aby „pasivovala“ - odstranila veškerá zbytková paliva z kosmické lodi po jejím dokončení - k problému vesmírných zbytků výrazně přispěly dvě nedávné události. "První událostí byla čínská protisatelitní zkouška v lednu 2007, " říká Johnson. "Jednalo se o úmyslnou akci - Číňané vyslali zařízení, které dopadlo na starou meteorologickou družici velmi vysokou rychlostí." Další událostí, v roce 2009, byla náhodná kolize mezi americkým komunikačním satelitem a opuštěným ruským satelitem. Kombinace těchto dvou incidentů vytvořila asi 5 000 kusů katalogizovaných úlomků (objekty větší než čtyři palce) - téměř třetina z celkového počtu na oběžné dráze.

Ministerstvo obrany vypočítává každý den oběžné dráhy zhruba pro 16 000 katalogizovaných kusů trosek, zatímco Johnsonova kancelář používá ke sledování menších objektů dalekohledy, radary a statistické programy. Většina kusů je na nízké oběžné dráze, do 1200 km od Země. Množství času, který jediný kus úlomků zůstává na oběžné dráze, závisí mimo jiné na jeho nadmořské výšce, mezi jinými faktory: předměty s nižším oběžným kolem vyzvedávají více tažení z atmosféry a rychleji klesají v rozmezí měsíců nebo let. Objekty ve vyšších nadmořských výškách mohou zůstat na oběžné dráze po celá desetiletí nebo dokonce století.

NASA vedla cestu při stanovování mezinárodních pravidel, která vyžadují bezpečné načítání plánů pro všechny vypuštěné satelity, ale úlomky již na oběžné dráze představují přetrvávající problém, říká Greg Allen, senior analytik v Avascentu, letecká poradenská skupina. "Jde o to, že můžete mít malou nehodu - například kus trosky zasažený satelitem - který by mohl způsobit obrovský problém, " říká. "Jestli přemýšlíš o něčem malém, jak tě zasáhne, jako klíč, v kosmickém prostoru na nízké oběžné dráze, zasáhne tě to rychlostí 17 000 kilometrů za hodinu." Je to jako extrémně silná raketa, která tě bije jen z kinetické energie. “Loni v červenci byla posádka Mezinárodní vesmírné stanice nucena se uchránit v evakuačních lóžích, když kus trosky prošel nebezpečně blízko - do 1100 stop od stanice rychlostí 29 000 mil za hodinu.

Člověk zkoumá prostor více než 50 let. Weve hodně zůstal. Nový 3D film vezme diváky na cestu skrz tento vířící oblak koše

Program orbitálního vrtání NASA pracuje na minimalizaci potenciálních nehod jejich předvídáním. "Prověřujeme hodnocení pro každý operační satelit, přičemž se obvykle díváme do tří dnů do budoucna, a pokud si myslíme, že se k jeho zásahu přiblíží nějaký jiný objekt, upozorníme to vlastníka-operátora, " říká Johnson. "Pak je na provozovateli, aby něco udělal." Říká se, že v průměru je jeden manévr vyhýbání se kolizi týdně.

Velkým problémem je však to, co se stane se zaniknutými satelity a dalšími velkými objekty, které nelze přesunout. "Pouze asi 5 procent z těchto velkých objektů jsou operační kosmické lodě." Ostatních 95 procent je nekontrolovatelných, “říká Johnson.

Tyto neustálé srážky produkují stále více kusů úlomků, které pak vedou k ještě více srážkám. V důsledku toho by se počet obíhajících objektů mohl ve skutečnosti dále zvyšovat, i když úplně zastavíme produkci zbytků. V roce 1978 vědec NASA Donald J. Kessler usoudil, že pokud by hustota objektů na nízké oběžné dráze zasáhla bod zvratu, spustila by takovou řetězovou reakci. Tento jev je nyní známý jako Kesslerův syndrom a zpráva zveřejněná Národní akademií věd v září naznačuje, že jsme již možná překročili bod bez návratnosti vesmírného odpadu.

To přimělo některé, aby zvážili drastický krok: aktivní vyčištění zemské oběžné dráhy. K provedení tohoto úkolu byla navržena řada plánů - od praktických až po zdánlivě skandované. "Je tu klasická technika, kde prostě máte vozidlo, jde nahoru, setkává se s opuštěným objektem a zaskočí na něj, " říká Johnson. "Jakmile ji zachytíte, snížíte ji do nižší nadmořské výšky nebo až do zemské atmosféry." Tento přístup by však byl pravděpodobně neúměrně nákladný, ačkoliv více inovativních schémat oplývá. Návrhy zahrnují pozemní lasery, bezpilotní obíhající úklidová vozidla, síťky zavěšené nafukovatelnými kosmickými rameny, adhezivní gely a dokonce i „plachty“, které by mohly být připevněny k kouskům úlomků a zvýšit jejich tažení natolik, aby je snížily.

Tyto plány jsou v současné době věcí science fiction - technologie nejsou nikde dostatečně pokročilé, aby zachytily nepatrné kousky nevyžádané pošty pohybující se rychlostí 17 000 km / h nebo více. S tolik v sázce je však nezbytné, aby vědci našli řešení. "Některé opravdu cenné orbity - jako třeba meteorická satelitní orbita nebo špionážní satelitní orbita - by mohly být jen mimo limity, protože jsou tak přetížené, " říká Allen. "Vesmír je neuvěřitelně cenný, takže ho opravdu nechceme ztratit."

Space Garbage: The Dark Cloud Shore