Virš Žemės skrieja dešimtys tūkstančių neveikiančių palydovų, raketų nuolaužų ir kitų nuolaužų, keliančių realią grėsmę kosminėms misijoms.
Mokslininkai ir inžinieriai vis aktyviau ieško būdų, kaip pradėti sistemingą kosmoso valymą, kol neįvyko rimta avarija.
Kas iš tikrųjų vyksta Žemės orbitoje?
Europos kosmoso agentūros duomenimis, aplink Žemę jau skrieja dešimtys tūkstančių didesnių nei kelių centimetrų objektų.
Smulkesnių dalelių, beveik nematomų radarams, gali būti milijonai, tačiau jų smūgis judant didžiuliais greičiais taip pat yra pavojingas.
Kiekviena nauja raketos pakopa ar sugedęs palydovas padidina vadinamosios Kesslerio sindromo riziką, kai susidūrimai sukelia grandininę reakciją.
Tokiu atveju nuolaužų kiekis orbitoje išauga taip, kad saugių skrydžių galimybės smarkiai sumažėja.
Ilgainiui tai apsunkintų ne tik naujas misijas, bet ir kasdien naudojamas paslaugas, tokias kaip navigacija ar orų prognozės.
Kodėl kosminės šiukšlės pavojingos?
Didžioji dalis šiukšlių orbitoje juda keliasdešimties tūkstančių kilometrų per valandą greičiu.
Net kelių centimetrų fragmentas tokiu greičiu gali pramušti palydovo korpusą ar tarptautinės kosminės stoties modulį.
Transporto priemonės ir palydovai šiuo metu saugomi aktyviai manevruojant ir nuolat stebint jų aplinką.
Tačiau objektų skaičiui augant, vien manevrų nebeužtenka – reikia mažinti pačių šiukšlių kiekį.
Dėl to didžiosios kosmoso agentūros ir privačios bendrovės kuria misijas, skirtas tik šiukšlių pašalinimui iš orbitos.
Kol kas tai yra eksperimentiniai projektai, tačiau jų skaičius sparčiai auga.
Kabliai, tinklai ir „kosminės vilkikės“
Vienas populiariausių siūlomų sprendimų – specialūs palydovai, kurie galėtų „pagauti“ neveikiančius objektus.
Tam tiriamos mechaninės rankos, inkarai, kabliai ar net tinklai, gebantys apgaubti nuolaužą ir ją stabilizuoti.
Tokia „kosminė vilkikė“ vėliau nuleistų šiukšlę į žemesnę orbitą, kur ji sudegtų Žemės atmosferoje.
Kita galimybė – palydovą nutempti į vadinamąją kapinių orbitą, kur jis nebekeltų grėsmės.
Inžinieriams tenka spręsti sudėtingą uždavinį: dideli objektai gali nevaldomai suktis, o jų sugriebimas reikalauja itin tiksliai suplanuotų manevrų.
Be to, reikia užtikrinti, kad pats šiukšlių surinkimo aparatas netaptų dar viena nuolauža.
Plazminiai burlaiviai ir atmosferiniai stabdžiai
Kita tyrimų kryptis – pasyvus šiukšlių šalinimas, kai objektai suprojektuojami taip, kad pasibaigus misijai patys nukristų iš orbitos.
Tam kuriami specialūs atmosferiniai stabdžiai, išskleidžiami misijos pabaigoje.
Padidinus palydovo plotą, atmosfera jį palaipsniui sulėtina ir jis per kelerius metus sudega.
Tokie sprendimai jau testuojami mažesniuose palydovuose, vadinamuosiuose kubesatuose.
Eksperimentuojama ir su plazminiais burlaiviais – itin plonais laidžiais siūlais, kurie sąveikauja su Žemės magnetiniu lauku ir plazma.
Jie gali generuoti papildomą pasipriešinimą ir taip greičiau „nuleisti“ palydovą iš orbitoje užimtos vietos.
Lazeriai ir DI – ar tai jau netolima ateitis?
Tiriamos ir žemėje įrengtų lazerių sistemos, kurios ne sunaikintų, o švelniai pakeistų mažų nuolaužų orbitas.
Nukreiptas impulsas galėtų minimaliai sulėtinti objektą, kad šis greičiau įskrietų į tankesnius atmosferos sluoksnius.
Tokie projektai dar ankstyvoje stadijoje, nes reikia preciziško taikymo ir itin patikimų nuotolio matavimo sistemų.
Be to, tarptautiniu mastu aptariami teisiniai ir saugumo klausimai.
Dėl sudėtingų skaičiavimų vis svarbesnį vaidmenį atlieka dirbtinis intelektas.
DI modeliai padeda prognozuoti susidūrimų riziką, optimizuoti orbitoje esančių aparatų trajektorijas ir planuoti šiukšlių šalinimo misijų maršrutus.
Teisiniai ir politiniai iššūkiai
Net jei technologijos būtų parengtos rytoj, iškart pradėti masinį kosmoso valymą būtų sudėtinga.
Dalis šiukšlių formaliai priklauso valstybėms ar bendrovėms, kurios jas paleido, todėl jas liesti be leidimo teisiškai nepriimtina.
Tarptautinės sutartys kosmoso srityje buvo kuriamos tuo metu, kai šiukšlių problema dar nebuvo tokia aštri.
Dabar teisininkai ir politikos formuotojai ieško būdų, kaip suderinti saugumo poreikius ir valstybių suverenitetą.
Vis dažniau kalbama apie privalomus reikalavimus naujiems palydovams, pavyzdžiui, privalomas deorbitacijos planas.
Taip pat svarstomi finansiniai mechanizmai, kurie skatintų bendroves ir agentūras aktyviai investuoti į šiukšlių šalinimą.
Ką tai reiškia mums žemėje?
Nors kosminės šiukšlės atrodo tolima problema, jos tiesiogiai susijusios su kasdieniu gyvenimu.
Jei dėl avarijų orbitoje tektų laikinai riboti paleidimus, galėtų sutrikti navigacijos, ryšio, stebėjimo iš kosmoso paslaugos.
Ilgalaikėje perspektyvoje kosmoso aplinkos išsaugojimas tampa panašus į klimato kaitos uždavinį.
Kuo ilgiau delsiama, tuo brangiau ir sudėtingiau bus sutvarkyti padėtį.
Tačiau pirmosios demonstracinės misijos ir naujos palydovų projektavimo taisyklės rodo, kad kosmoso valymo era pamažu tampa realybe.
Per artimiausius dešimtmečius nuo šių sprendimų priklausys ne tik kosminių skrydžių ateitis, bet ir dalis mums įprastų technologijų žemėje.
