Ako najúčinnejšie bojovať s kozmickým odpadom?

V roku 1978 vedec Donald J. Kessler predpovedal situáciu, kedy by sa v nižšej obežnej dráhe Zeme mohlo nachádzať toľko kozmického odpadu, že spôsobí hromadnú kolíziu a následne aj reťazovú reakciu, ktorá vytvorí ďalšie neželané smeti. Tie by ďalej mohli znemožniť funkciu satelitom. Táto predpoveď sa stáva čoraz reálnejšou. Ako s ňou chce teda svet bojovať?

Po šiestich rokoch strávených vo vesmíre sa čínska orbitálna stanica Tiangong-1 bude vracať naspäť na Zem. Počas svojej spiatočnej cesty by väčšina z 9,3-tonovej konštrukcie mala zhorieť. Týmto spôsobom by už nepoužívané satelity mali ukončiť svoju prevádzku. Nie vždy tomu ale tak bolo.

Pozrite siSatelity ohrozuje kozmický odpad, zostrelí ho laserové delo

Bývalý riaditeľ NASA programu zameraného na kozmický odpad, Donald J. Kessler už v 70-tych rokoch minulého storočia matematicky vypočítal, že existuje bod, kedy bude nižšia obežná dráha Zeme (LEO) tak znečistená rôznymi predmetmi, že spustí kaskádu kolízií. Táto udalosť by mohla na niekoľko desiatok rokov znemožniť vesmírne aktivity, ako aj funkciu satelitov.

Začiatkom 21. storočia sa LEO zapĺňal satelitmi čoraz viac. Od prvého Sputniku v roku 1957 ich bolo do vesmíru vyslaných viac ako 7 000, pričom len 1 500 z nich zostalo aktívnych. Toto číslo má narásť na viac ako 18 000 objektov vytvorených človekom, ktoré sa majú na obežnej dráhe v najbližších desaťročiach.


ZDROJ | NASA

V dnešnej dobe sa v nižšej obežnej dráhe Zeme nachádza približne 20 000 kusov pozostatkov väčších ako softbalová loptička s priemerom 9,6 centimetra. Ďalších 50 000 má veľkosť guľôčky s priemerom približne 1,5 centimetra. Tieto predmety môžu letieť rýchlosťou vyššou ako 28158 km/h. Pri takomto náraze môže už aj objekt s rozmerom 1 centimeter spôsobiť škodu ako odistený granát. O mnohých menších pozostatkoch pritom ani nevieme, nakoľko dostupná technológia neumožňuje ich sledovanie. Predpokladá sa však, že ich sú na obežnej dráhe desiatky miliónov.

Nanešťastie nejde len o satelity, ktoré tejto hrozbe čelia. V roku 1983 odlúpený kúsok farby narazil na sklo raketoplánu Challenger, pričom na ňom zanechal jamku o veľkosti hrášku. To sa začalo stávať s takou pravidelnosťou, že NASA na misiách raketoplány obracala tak, aby podobné nárazy absorbovali skôr rakety ako kabína. Ako sa teda do budúcna podobným prípadom vyvarovať a ochrániť nielen kozmonautov, ale aj budúce vesmírne misie a satelity?

Prvým krokom je ich nájdenie. V 60-tych rokoch minulého storočia americké ministerstvo obrany založilo organizáciu Space Surveillance Network, ktorá sa od tej doby zameriava na sledovanie človekom vytvorených objektov vo vesmíre. SSN je schopná sledovať predmety od veľkosti 5 centimetrov, tie ale nie sú sledované samostatne a neustále. Vyvinutý systém vypočíta ich letovú dráhu, pričom vedci ich teleskopmi v istom mieste len skontrolujú.

ZDROJ | The Huffington Post

Nasledovne je potrebné prísť so spôsobom, akým kozmický odpad zozbierať. Medzi nádejné projekty patrí napríklad natiahnutie veľkej siete. Tá by predmety zozbierala a následne napríklad stiahla do atmosféry, kedy by zhoreli. Pri takejto alternatíve by však sieť mohla zachytiť aj funkčné satelity.

Podobné riešenie mali Japonci s raketou Kounotori 6, ktorá chcela pripojením zmagnetizovaných káblov ku nefunkčným satelitom využiť magnetické pole Zeme, čím by ich pritiahla do nižšej obežnej dráhy. Tu by ich hustejšia atmosféra stiahla z obežnej dráhy. Pokus ale úspešný nebol.

Pozrite siVesmírny výťah narazil na prekážku. A nie je jediná

Európska vesmírna agentúra chce problém riešiť trochu inak. Na „lov“ vesmírneho odpadu chce využiť harpúnu. Na nefunkčné objekty oštep jednoducho vystrelí a pritiahne ku sebe. Tento návrh by sa mal v praxi otestovať v roku 2021. Niečo podobné chce vyskúšať aj švajčiarsky startup Swiss Space Systems, ktorý chce namiesto prepichnutia objekty len zovrieť.

Všetky spomínané projekty však majú jednu nevýhodu. Pri pohybe sa spoliehajú na palivo. Riešenie od Texas A&M University na zbieranie odpadu využíva akési dve opačne umiestnené lyžice. Pri zachytení jedného objektu sa Space Sweeper with Sling-Sat posunie ku ďalšiemu predmetu, pričom ten prvý môže uvoľniť do atmosféry. Týmto spôsobom by sa predišlo nadmernému míňaniu paliva a potenciálnemu uviaznutiu v dôsledku nedostatku pohonnej látky.

Space Debris Elimination (SPaDE) chce na odstránenie kozmického odpadu využiť iný spôsob. Namiesto používania satelitov plánuje SPaDE využiť atmosferický tlak, ktorý by bol mierený na odpad v LEO čím by tieto predmety spomalil a následne by padli na Zem. Tento projekt sa však nikdy nedostal z teoretickej roviny.

Posledný projekt, ktoré by mohol byť i skutočným riešením ponúka DARPA. Systém s názvom Phoenix sa spolieha na mikrosatelity. Tie by vyhľadali nefunkčné satelity v geosynchrónnej dráhe okolo Zeme. Druhým krokom by boli ich prepojenie. Takzvaný satlet by potom obnovil základné funkcie satelitu, pričom ich životnosť by sa mohla výrazne predĺžiť.

Všetky spomínané riešenia sa však do reálneho využitia nedostanú ešte niekoľko rokov. Finančná náročnosť takýchto projektov je veľmi veľká a mnoho otázok samotného fungovania ešte nie je zďaleka vyriešených. Skôr či neskôr sa však kozmického odpadu bude potrebné zbaviť.

ZdrojWikipedia,Chicago Tribune,NASA,NY Times,New Scientist,ESA,ESpace,Satellite Today

Komentáre k článku