Virš mūsų galvų skrieja dešimtys tūkstančių nekontroliuojamų objektų, o pavojingiausios – nedidelės kosminės šiukšlės, galinčios sunaikinti veikiančius palydovus.
Mokslininkai vis rimčiau svarsto idėją šias daleles stabdyti ir nukreipti žemyn naudojant lazerius, įrengtus Žemėje.
Auganti kosminių šiukšlių grėsmė
Europos kosmoso agentūros skaičiavimais, orbitoje skrieja per 36 000 objektų, didesnių nei 10 centimetrų.
Mažesnių skeveldrų, kurių skersmuo viršija centimetrą, gali būti daugiau kaip 1 000 000, ir jos taip pat kelia rimtą riziką.
Šios dalelės juda dešimčių tūkstančių kilometrų per valandą greičiu, todėl net kelių centimetrų nuolauža gali pramušti palydovo sienelę.
Didėjant komercinių palydovų skaičiui ir plintant mažųjų palydovų žvaigždynams, susidūrimų tikimybė dar labiau auga.
Ką siūlo Žemės paviršiaus lazeriai
Vienas aktyviai nagrinėjamų sprendimų – ant Žemės įrengtos lazerių stotys, kurios į kosmines šiukšles nukreiptų trumpus, labai intensyvius šviesos impulsus.
Tiesiogiai sudeginti didelio objekto lazeriu neįmanoma, tačiau fizika leidžia jį švelniai pastumti pakeičiant orbitą.
Trumpas, galingas impulsas įkaitina mažytį šiukšlės paviršiaus plotą.
Išgaravus medžiagai susidaro tarsi mikroskopinis reaktyvinis variklis, kuris suteikia objektui priešingo krypties postūmį.
Taip šiukšlė gali būti truputį sulėtinta arba nukreipta kita kryptimi.
Pakanka kelių nedidelių korekcijų, kad jos orbita pasikeistų taip, jog objektas anksčiau patektų į tankesnius atmosferos sluoksnius ir sudegtų.
Techniniai iššūkiai ir saugumas
Pagrindinis iššūkis – tikslumas ir galingumas.
Lazeriui reikia labai tiksliai sekti kelių dešimčių centimetrų dydžio objektą, judantį dešimčių tūkstančių kilometrų per valandą greičiu, ir pataikyti į jį kelis kartus iš eilės.
To siekiama derinant aukštos galios lazerių technologijas, tikslius teleskopus ir optines sistemas, galinčias kompensuoti atmosferos trukdžius.
Vien stebėti šiukšles nepakanka – būtina akimirksniu apskaičiuoti naujas orbitas ir užtikrinti, kad korekcija nesukurs naujų pavojingų susidūrimų grandinės.
Kitas svarbus aspektas – saugumas ir tarptautinis pasitikėjimas.
Tos pačios technologijos, kurios gali nustumti šiukšlę, teoriškai gali būti panaudotos ir prieš veikiančius palydovus.
Todėl tokios sistemos neišvengiamai susiduria su ginklų kosmose kontrolės klausimais, net jei jų deklaruotas tikslas yra tik civilinis.
Kuo skiriasi lazeriai ir „vilkikai“
Šiuo metu egzistuoja ir kitų aktyvaus šiukšlių šalinimo idėjų – specialūs „kosminiai vilkikai“ su tinklais, harpūnais ar robotinėmis rankomis.
Tokie aparatai turėtų fiziškai prisijungti prie didesnio pašalinamo objekto ir kartu leistis žemyn, kol abudu sudegs atmosferoje.
Šios misijos brangios ir technologiškai sudėtingos, bet jos tinkamos keliems strategiškai svarbiems objektams pašalinti.
Lazeriai, priešingai, teoriškai leistų paveikti daug mažesnes daleles ir dirbti su dideliu objektų skaičiumi.
Viena iš svarbių diskusijų – kur yra riba tarp „pataisyti orbitą“ ir „visiškai pašalinti iš orbitos“.
Dalis mokslininkų mato lazerius pirmiausia kaip priemonę sumažinti susidūrimų riziką trumpuoju laikotarpiu, ne būtinai akimirksniu sudeginant visas šiukšles atmosferoje.
Kada tai gali tapti realybe?
Jau dabar kai kurios observatorijos naudoja lazerius kosminių objektų pozicijai matuoti, atspindint spindulį nuo specialių veidrodžių arba palydovų paviršiaus.
Norint pereiti prie aktyvaus šiukšlių stūmimo, reikia kelių technologinių šuolių – galingesnių lazerių, efektyvesnės aušinimo sistemos ir patikimų automatizuotų valdymo algoritmų.
Ekspertai vertina, kad pirmosios bandomosios sistemos, galinčios pastebimai koreguoti mažesnių šiukšlių orbitas, galėtų atsirasti per artimiausią dešimtmetį.
Tačiau tam būtinas ir tarptautinis politinis susitarimas dėl naudojimo taisyklių ir skaidraus veikimo stebėsenos.
Ką tai reiškia palydovų operatoriams
Šiuo metu palydovų operatoriai didelę dalį rizikos valdo planuodami vengimo manevrus, kai tik susidūrimų prognozių sistemos perspėja apie artėjantį objektą.
Jei dalį mažesnių šiukšlių būtų galima palaipsniui „pastumti“ dar prieš joms tampant kritiškai pavojingoms, tokie manevrai taptų retesni.
Mažėtų kuro sąnaudos, palydovai galėtų ilgiau išbūti darbinėse orbitose, o naujų misijų planavimas taptų paprastesnis.
Vis dėlto kol kas tai – tik viena iš galimų krypčių, o galutinis sprendimas greičiausiai bus kelių technologijų ir griežtesnio kosmoso naudojimo reguliavimo derinys.
