Kosmiczne śmietnisko

Od 2030 roku wszystkie satelity wysyłane na ziemską orbitę będą miały wbudowany system autodestrukcji. A co z ogromną ilością śmieci, które zdążyliśmy podczas podboju kosmosu wyprodukować? Jest na nie sposób.

Sposób nietani. Z wstępnych szacunków wynika, że koszt utylizacji niedziałającego satelity będzie porównywalny z kosztem jego budowy. Ale nie ma wyjścia. Naukowcy z Amerykańskiej Agencji Kosmicznej NASA kilka lat temu policzyli, że na ziemskiej orbicie znajduje się kilkadziesiąt tysięcy kawałków złomu. A te kalkulacje i tak dotyczą tylko śmieci większych niż 10 cm. Te większe kawałki śledzone są przez… wojska ochrony rakietowej USA i kilka systemów cywilnych. Powodem jest to, że są one ogromnym zagrożeniem dla nowych obiektów na orbicie, satelitów czy misji badawczych. Ale także dla ludzi, którzy przecież coraz częściej latają w kosmos. Kosmiczny złom jest też utrudnieniem dla astronomów prowadzących obserwacje z powierzchni Ziemi. Każdy taki obiekt trzeba śledzić. Trzeba zawsze wiedzieć, gdzie jest. Mniejszych kawałków nie sposób policzyć. Śmieci w kosmosie to nie tylko resztki statków kosmicznych, starych satelitów, rakiet, zużytych zbiorników paliwowych czy stacji orbitalnych. To także zwykłe odpadki i nieczystości pozostawione po astronautach, którzy przebywają w kosmosie przez długie tygodnie. Tych resztek nie opłacało się przywozić na Ziemię, więc wyrzucano je... za burtę.

Trzeba posprzątać

Większość odłamków jest za mała, żeby je wyłapać (pomijając nawet kwestie kosztów). Są bardzo niebezpieczne, bo rozpędzone na orbicie „niosą” sporą porcję energii. Podziurawione satelity (szczególnie ich panele słoneczne), ślady jak po kulach karabinowych w oknach promów kosmicznych czy rysy na kosmicznym teleskopie Hubble’a. Eksperci od lat ostrzegają, że kiedyś dojdzie do tragedii – nawet bardzo mały kawałek kosmicznego śmiecia przebije się przez kombinezon astronauty spacerującego w przestrzeni… W skrócie mówiąc, trzeba się ich pozbyć. Tyle tylko, że nie jest to proste i na pewno nie będzie tanie. Najłatwiej usunąć największe obiekty. Czasami nazywa się je satelitami zombie. Nie działają, są martwe, ale stanowią duże zagrożenie. Tych największych jest kilka tysięcy. Ich utylizacja będzie ogromnym wyzwaniem technicznym i finansowym. Ale nie ma wątpliwości, że wcześniej czy później trzeba będzie je podjąć. Dzisiaj coraz częściej mówi się już nie o pojedynczych satelitach wysyłanych w kosmos, ale o całych ich konstelacjach. Czasami liczą one tysiące obiektów. Mówi się też o instalacjach kosmicznych, takich jak np. „zawieszone” w kosmosie elektrownie słoneczne, i coraz częściej się je projektuje. W końcu stoimy u progu komercyjnych lotów w kosmos. Takie instalacje nie powstaną, a ogromna część przemysłu kosmicznego nie rozwinie się, gdy w przestrzeni będą latały mniejsze lub większe obiekty. W zasadzie jedynym wyjściem jest ściągnięcie ich w kierunku Ziemi. Tutaj, wchodząc z ogromną prędkością w atmosferę, rozgrzeją się i zostaną rozerwane na części. Te części zaś spalą się w atmosferze. Tylko największe obiekty mogą stanowić zagrożenie, bo niektóre z ich elementów mogą przedostać się przez atmosferę i spaść na powierzchnię Ziemi. Tak było wiele lat temu, kiedy w niekontrolowany sposób spadła amerykańska stacja orbitalna Skylab. Jej szczątki posypały się między innymi na terenie Australii. Ale już operacja ściągnięcia z orbity rosyjskiej stacji Mir czy np. satelity Compton powiodła się znakomicie.

Kilka pomysłów

Ściągnięcie czegoś w kierunku Ziemi wcale nie jest proste. Mówimy o obiektach, które poruszają się z dużą prędkością, czyli najpierw należy je przechwycić, a potem spowolnić. Pomysłów na to było w przeszłości wiele. Niektóre zakładały przyczepianie do kosmicznych obiektów ładunków wybuchowych. Tylko wtedy, zamiast z jednym dużym kawałkiem złomu, pojawia się problem z chmurą mniejszych kawałków, których energia wcale nie jest mniejsza. Próbowano z sieciami, z autonomicznymi silnikami, które po schwytaniu obiektu przejęłyby nad nim kontrolę. Niestety, jakkolwiek takie przechwycenie by wyglądało, zniszczeniu ulegnie także mechanizm przechwytujący, kierujący kawał kosmicznego złomu w kierunku ziemskiej atmosfery. Innymi słowy, takie urządzenia są jednorazowe. Nie jest też wykluczone, że sposobów chwytania będzie więcej, ale dzisiaj wydaje się, że pierwszą agencją, która wprowadzi na orbitę śmieciarki, będzie ESA, czyli Europejska Agencja Kosmiczna. W 2025 roku ma ruszyć misja ClearSpace-1, której zadaniem będzie przechwytywanie i doprowadzanie do utylizacji największych satelitów zombie. Właśnie przeznaczono prawie 90 mln euro na stworzenie robota, który będzie wynoszony w kosmos. Jego misja będzie jednak ostatecznością, bo zanim on ruszy do akcji, wpierw do satelity przyczepią się automatyczne moduły serwisowe, których zadaniem będzie próba naprawienia niedziałającego satelity. Jeżeli awaria jest niewielka, a satelitę uda się wskrzesić, zostaną uruchomione jego silniki, po to by obiekt sam skierował się ku ziemskiej atmosferze. Innymi słowy, satelita zostanie „przywrócony do życia” po to, by mógł… sam się zabić.

W kosmosie dochodzi jednak do kolizji, a gdy taka ma miejsce, naprawa obiektów jest niewykonalna. Wtedy zacznie działać robot przechwytujący, na którego stworzenie ESA przeznaczyła kilkadziesiąt milionów euro. Łowca satelitów będzie miał cztery ramiona, które chwycą obiekt, a następnie wraz z nim skierują się w samobójczej misji w kierunku ziemskiej atmosfery.

Jest nadzieja

Laboratoryjne testy niektórych podzespołów nowej misji wypadły bardzo dobrze. Pierwszym obiektem, który zostanie w ten sposób „złowiony”, będzie 100-kilogramowy satelita, który został już wybrany przez inżynierów misji. Jego usunięcie będzie kosztowało około 100 mln dolarów, czyli mniej więcej tyle, ile wyniosło jego wybudowanie. Z czasem koszty usuwania kosmicznego złomu mogą się zmniejszyć. Przede wszystkim dlatego, że wynoszenie misji w kosmos jest coraz tańsze, a poza tym produkcja pierwszego egzemplarza zawsze wymaga inwestycji, których później nie trzeba już podejmować. Z czasem coraz mniej będzie też dużych kosmicznych śmieci, ponieważ znane już są technologie rakiet wielorazowych, czyli takich, których zużyte człony nie śmiecą na orbicie. Poza tym same agencje narzuciły sobie obowiązek instalowania na pokładzie satelitów podzespołów, które będą odpowiedzialne za autodestrukcję obiektu, gdy ten przestanie działać albo gdy przestanie być potrzebny. Takie mechanizmy mają mieć wszystkie satelity ESA budowane po 2030 roku.

Z czasem coraz mniejszym problemem będą także małe śmieci na orbicie. By tak rzeczywiście było, trzeba jednak usunąć te największe kawałki złomu. Bo to one są źródłem mniejszych kawałków. Gdy jakiś czas temu doszło do kolizji ważącego tonę rosyjskiego satelity wojskowego Kosmos 2251 z mniejszym, amerykańskim komercyjnym satelitą Iridium 33, ich szczątki (zaledwie kilka dni po tej kolizji) zostały rozrzucone na wysokości od 500 do 1300 kilometrów. Tego już nigdy nie uda się posprzątać. •

«« | « | 1 | » | »»

aktualna ocena |   |
głosujących |   |
Pobieranie.. Ocena | bardzo słabe | słabe | średnie | dobre | super |

Wiara_wesprzyj_750x300_2019.jpg