Kaip kosminės šiukšlės kelia grėsmę palydovams ir internetui iš kosmoso? Mokslininkų atsakymai

Žemės orbitą šiandien gaubia ne tik palydovai, bet ir milžiniškas kiekis kosminių šiukšlių, kurios tampa vis rimtesne rizika ryšių, navigacijos ir net orų prognozių paslaugoms.

Mokslininkai perspėja, kad be aktyvių veiksmų artimiausiais dešimtmečiais kai kurios orbitos gali tapti praktiškai nebetinkamos saugiam naudojimui.

Kas iš tikrųjų yra kosminės šiukšlės?

Kosminėmis šiukšlėmis vadinami nebeveikiantys palydovai, raketų pakopos, atsiskyrę konstrukcijų fragmentai ir net dažų nuolaužos, skriejančios dideliu greičiu aplink Žemę.

Didžioji dalis šių objektų susidarė per kelis dešimtmečius, kai kosmoso naudojimas sparčiai augo, o ilgalaikės pasekmės dar nebuvo gerai suprantamos.

Europos ir kitų kosmoso agentūrų duomenimis, orbitose jau skraido dešimtys tūkstančių didesnių nei kelių centimetrų objektų.

Iš tikrųjų pavojus dar didesnis, nes smulkesnių nuolaužų, kurių skaičius siekia milijonus, dabartinės stebėjimo sistemos fiksuoti dažnai nepajėgia.

Kodėl kelių centimetrų nuolauža tokia pavojinga?

Kosminės šiukšlės skrieja dešimčių tūkstančių kilometrų per valandą greičiu, todėl net kelių centimetrų dydžio fragmentas gali padaryti rimtos žalos.

Tokio smūgio energija prilygsta automobilio avarijai, tik susidūrimas vyksta vakuume ir milžinišku greičiu.

Tarptautinė kosminė stotis reguliariai atlieka orbitos korekcijas, kai apskaičiuojama, kad šiukšlė praskries per arti.

Palydovams, kurie neturi galimybių manevruoti, vienintelis sprendimas – iš anksto suplanuoti orbitą ir tikėtis, kad smūgio pavyks išvengti.

Kuo tai gresia žmonėms Žemėje?

Didžioji dalis kosminių šiukšlių sudega atmosferoje, todėl tiesioginė grėsmė gyvybei Žemėje yra nedidelė.

Tačiau net ir vienas rimtas susidūrimas gali išvesti iš rikiuotės ryšio ar navigacijos palydovus, nuo kurių priklauso kasdienės paslaugos.

Globalios navigacijos sistemos naudojamos logistikoje, aviacijoje, laivyboje ir žemės ūkyje, o jų sutrikimai būtų juntami visose ekonomikose.

Greitis ir tikslumas, kurio tikisi naudotojai, remiasi tuo, kad palydovai veikia be didesnių trikdžių ir gali saugiai judėti savo orbitomis.

Vis daugiau kompanijų ir institucijų kuria palydovinius plačiajuosčio ryšio tinklus.

Tokios sistemos turėtų užtikrinti interneto prieigą atokiuose regionuose, tačiau jos taip pat didina aktyvių objektų kiekį orbitoje ir komplikuoja šiukšlių problemą.

Ar įmanoma sustabdyti „Kesslerio sindromą“?

Mokslininkai jau seniai įspėja apie vadinamąjį Kesslerio sindromą, kai susidūrimai tarp šiukšlių sukuria vis daugiau naujų fragmentų, sukeldami grandininę reakciją.

Toks scenarijus ilgainiui galėtų paversti kai kurias orbitas tiek užterštas, kad naujų palydovų paleidimas į jas taptų per daug rizikingas.

Norint šios spiralės išvengti, būtinos dvi kryptys – mažinti naujų šiukšlių susidarymą ir aktyviai šalinti pavojingiausius objektus.

Šiuo metu dauguma valstybių ir privačių kompanijų taiko vadinamąsias „misijos pabaigos“ taisykles, numatančias saugų palydovų ir raketų utilizavimą.

Aktyvus šiukšlių surinkimas – jau nebe mokslinė fantastika

Europos kosmoso agentūra kartu su partneriais rengia pirmąsias misijas, kurių tikslas – specialiais aparatais sugriebti ir iš orbitos pašalinti didesnius šiukšlių objektus.

Tokios misijos sudėtingos, nes reikia tiksliai priartėti prie nevaldomo objekto, jį stabilizuoti ir nukreipti sudegti atmosferoje.

Tiriamos įvairios technologijos – mechaniniai griebtuvai, tinklai, harpūnai ir net įmonei pritaikytos burės, leidžiančios pagreitinti orbitos žemėjimą.

Kai kurie projektai planuoja naudoti ir DI, kad aparatai galėtų savarankiškai identifikuoti pavojingiausias šiukšles ir pasirinkti efektyviausią manevrą.

Kaip stebimos kosminės šiukšlės?

Kosminių šiukšlių stebėjimo tinklus sudaro antžeminiai radarai ir optiniai teleskopai, taip pat specialūs jutikliai palydovuose.

Šie prietaisai renka duomenis apie objektų dydį, orbitą ir judėjimo kryptį, kad būtų galima prognozuoti galimus susidūrimus.

Skirtingos šalys kuria savo stebėjimo sistemas, tačiau vis labiau pabrėžiama tarptautinio duomenų dalijimosi svarba.

Be bendro katalogo sunku laiku įspėti palydovų operatorius apie artėjančius pavojus ir suderinti manevrus.

Ką gali padaryti naujos taisyklės ir sutartys?

Teisinis kosmoso reguliavimas kol kas atsilieka nuo technologijų ir komercinės veiklos tempo.

Daug tarptautinių dokumentų buvo priimti tada, kai orbitose skraidė gerokai mažiau palydovų ir šiukšlių.

Šiandien vis dažniau kalbama apie privalomą reikalavimą pašalinti nebeveikiančius palydovus per tam tikrą laiką po misijos pabaigos.

Taip pat svarstomos rinkliavos ar draudimo sistemos, kurios finansiškai skatintų mažinti šiukšlių kiekį ir investuoti į švaresnes technologijas.

Ar kosmosas gali tapti „švaresnis“?

Kosminės šiukšlės nesusikaupė per vieną dieną, todėl ir jų mažinimas bus ilgas bei nuoseklus procesas.

Vis daugiau naujų palydovų projektuojami taip, kad misijai pasibaigus galėtų kontroliuotai nusileisti ir nesukurti papildomų šiukšlių.

Aktyvus šiukšlių surinkimas, griežtesni standartai ir išmanesnės stebėjimo sistemos gali leisti stabilizuoti situaciją ir išsaugoti saugų priėjimą prie orbitų.

Tačiau tam reikia nuoseklaus tarptautinio bendradarbiavimo ir supratimo, kad kosmoso erdvė yra ribotas ir bendras išteklius.