Virš mūsų galvų skrieja tūkstančiai aktyvių palydovų ir dar daugiau nekontroliuojamų objektų, kurie pamažu paverčia Žemės orbitą pavojinga „šiukšlynu“.
Mokslininkai ir kosmoso agentūros įspėja, kad be naujų technologinių sprendimų ateityje gali tapti gerokai sunkiau saugiai paleisti naujus palydovus ir vykdyti misijas.
Kas vyksta Žemės orbitoje
Šiuo metu žemojoje Žemės orbitoje skrieja keli dešimtys tūkstančių stebimų objektų – nuo didelių, nebeveikiančių palydovų iki raketų pakopų liekanų.
Be to, aplink sukasi milijonai mažesnių nuolaužų, kurių skersmuo siekia vos kelis milimetrus ir kurių tikslios trajektorijos ne visada žinomos.
Didžiausia problema ta, kad šiukšlės nesuyra ir neišnyksta savaime – dažnai jos orbitoje išlieka dešimtmečius ar net ilgiau.
Kiekvienas smulkus susidūrimas gali sukurti dar smulkesnių nuolaužų debesį, taip dar labiau didindamas riziką naujiems objektams.
Pavojai palydovams ir žmonėms
Kosminės šiukšlės gali sugadinti ar visiškai sunaikinti veikiančius palydovus, kurie teikia ryšio, navigacijos, orų prognozavimo ir Žemės stebėjimo paslaugas.
Net kelių centimetrų dydžio fragmentas, judantis dešimčių tūkstančių kilometrų per valandą greičiu, yra pakankamai pavojingas, kad pramuštų palydovo korpusą.
Rizika kyla ir Tarptautinei kosminei stočiai, kur gyvena astronautai.
Stotį reguliariai tenka manevruoti, kad ji išvengtų pavojingų objektų, o įgula treniruojama avariniams atvejams, jei smūgio būtų išvengti neįmanoma.
Ekspertai vis dažniau kalba apie vadinamąjį Kesslerio sindromą – teorinį scenarijų, kai susidūrimų grandinė sukuria tiek daug nuolaužų, kad tam tikros orbitos zonos tampa praktiškai nebeprieinamos.
Tai reikštų ne tik ekonominius nuostolius, bet ir didelį smūgį kosmoso tyrimams.
Kokie sprendimai ieškomi?
Pirmas ir bene paprasčiausias sprendimas – griežtesnės taisyklės, numatančios, kad nauji palydovai misijos pabaigoje turi būti saugiai pašalinti iš orbitos.
Dažniausiai tai reiškia, kad palydovas turi turėti sistemą, leidžiančią jam nukristi į Žemės atmosferą ir ten sudegti per kelis dešimtmečius ar greičiau.
Kitas kelias – aktyvus šiukšlių surinkimas, naudojant specialias kosmines misijas.
Čia siūlomi įvairūs metodai: nuo mechaninių „griebtuvų“ ir tinklų iki harpunų ar burėmis paremtų stabdžių, didinančių pasipriešinimą ir leidžiančių objektui greičiau nusileisti.
Kai kurios kompanijos kuria mažus robotinius palydovus, galinčius prisijungti prie nebeveikiančio objekto ir jį nukreipti į saugesnę trajektoriją.
Tokios misijos itin sudėtingos, nes reikia tiksliai suartėti su nekontroliuojamu, dažnai besisukančiu objektu.
Tiriama ir galimybė pasitelkti žemėje esančius lazerius, kurie nežymiai pakeistų mažesnių šiukšlių orbitas.
Nedidelis energijos impulsas gali pakakti, kad objektas greičiau patektų į tankesnes atmosferos sritis ir sudegtų.
DI vaidmuo kosminių šiukšlių valdyme
Kosminių šiukšlių problema didelė ir dėl to, kad nuolaužų trajektorijas sudėtinga tiksliai prognozuoti, ypač kai jų skaičius sparčiai auga.
Čia vis dažniau pasitelkiamas dirbtinis intelektas, kuris gali greičiau apdoroti didžiulius orbitinių objektų stebėjimo duomenų kiekius.
DI modeliai mokomi atpažinti pavojingus susidūrimų scenarijus ir pasiūlyti optimalius manevrus, sumažinančius riziką veikiančiam palydovui.
Taip sutaupoma degalų ir išvengiama perteklinių trajektorijos korekcijų.
Be to, kuriamos sistemos, kurios realiu laiku integruoja skirtingų šalių ir operatorių stebėjimo duomenis.
DI padeda juos suderinti ir pateikti vieningą kosminių objektų „eismo“ vaizdą, primenantį sudėtingą oro uosto valdymą.
Ką gali padaryti Lietuva
Lietuva, nors ir neturi senos kosmoso pramonės tradicijos, jau dalyvauja mažųjų palydovų projektuose ir kosminių technologijų tyrimuose.
Universitetai ir technologijų įmonės gali prisidėti kurdami lengvesnes, manevringesnes palydovų platformas ir protingas valdymo sistemas.
Ypač perspektyvios sritys – orbitos modeliavimo programinė įranga, sensorių technologijos ir DI sprendimai susidūrimų prevencijai.
Tokios žinios reikalingos ne tik kosmoso agentūroms, bet ir privačioms kompanijoms, valdančioms palydovų „spiečius“.
Didėjant kosminių šiukšlių grėsmei, vis svarbesnė tampa tarptautinė atsakomybė ir bendradarbiavimas.
Nuo šiandien priimamų sprendimų priklausys, ar po kelių dešimtmečių Žemės orbita išliks saugi ir atvira naujoms misijoms.
