25.08
2015

Śmieci w kosmosie? Misja – sprzątanie orbity ziemskiej


Tam, gdzie pojawia się człowiek, tam straszą i ślady jego konsumpcji. Nie znamy umiaru, a rodzima błękitna planeta jest najlepszym tego przykładem. Z eksploatacją złóż i masową produkcją idą w parze niezliczone ilość odpadów.

Niestety, nasze składowisko odpadów już dawno wyszło poza granice Ziemi. Czym śmietnik kosmosu różni się od tego na Ziemi?

Kosmiczne składowisko odpadów

Każda misja w kosmosie wiąże się z jego stopniowym zanieczyszczaniem. Trafiające na orbitę nieczynne satelity i sondy, zużyte stopnie rakiet (tzw. dopalacze), pozostałości po eksplozjach bądź przedmioty zgubione przez astronautów zasilają pulę odpadów w przestrzeni kosmicznej. Do najciekawszych przedmiotów, które znalazły się w kosmosie, należą m.in. kamera pozostawiona w pobliżu statku Gemini 10, szczoteczka do zębów i worki ze śmieciami z pokładu radzieckiej stacji Mir oraz rękawica Eda White’a, którą astronauta najprawdopodobniej zgubił podczas kosmicznego spaceru.

PHOTO: EAST NEWS/SCIENCE PHOTO LIBRARY  Space debris. Computer artwork of space debris orbiting the Earth. Such debris ranges from the remains of failed launches to defunct satellites and even unsecured tools that drifted away from an orbiting spacecraft. Providing it is in a stable orbit, the debris will be a constant hazard to spacecraft and satellites. Even a small object can cause a great deal of damage if it impacts another object at the high speeds of Earth orbits. The launch of more and more satellites has led to near-Earth space becoming increasingly crowded. Each impact spreads more junk into a growing shell of debris surrounding the Earth.

Śmieci na orbicie okołoziemskiej stają się groźne dla misji kosmicznych

Początki orbitalnego wyścigu zaśmiecania kosmosu

W 1957 roku, wraz z wystrzeleniem przez ZSRR pierwszego sztucznego satelity Sputnik 1, rozpoczęła się orbitalna rywalizacja pomiędzy Związkiem Radzieckim i USA. Prosty w budowie satelita, przypominający kształtem stalową kulę wyposażoną w 4 anteny, okrążył Ziemię 1400 razy, po czym spłonął w atmosferze.

Do powiększania się kosmicznego składowiska odpadów znacząco przyczyniła się radziecka stacja kosmiczna Mir, która po 15 latach została zdeorbitowana. Przez ten czas na orbicie za sprawą zatrzymujących się na stacji astronautów pojawiła się masa worków z odpadami. Do tej pory nikt tego nie posprzątał.

2Radziecki satelita Sputnik 1 – pierwszy sztuczny satelita Ziemi na orbicie okołoziemskiej

Nowy syndrom Kesslera

Szczególnie groźne w przestrzeni kosmicznej są frakcje odpadów, których rozmiary nie przekraczają 1 cm. Ze względu na ich duże wartości prędkości (często przekraczają szybkość pocisku karabinowego!) oraz trudności przewidzenia ich trajektorii, czyli toru lotu, ryzyko zderzenia z takim odpadem jest spore. Może on wyrządzić poważne szkody: poruszający się w kosmosie z prędkością kilku km/s odpad, jest w stanie przebić na wylot panel słoneczny lub uszkodzić stację kosmiczną!

Wokół naszej planety krąży mnóstwo śmieci, a tory ich lotów przybierają kształt dwóch pierścieni. W czym tkwi problem? Nawet jeśli człowiek zaprzestałby lotów w kosmos, liczba odpadów i tak drastycznie wzrośnie w wyniku kolizji śmieci ze śmieciami lub z innymi obiektami krążącymi po orbicie. Wywoła to reakcję łańcuchową, efektem której wciąż będą powstawać coraz drobniejsze odpady i coraz więcej fragmentów zagrażających misjom lub uniemożliwiających ich wysłanie.

3Dwie orbity (niska i geoziemska) – a na nich skumulowane tysiące odpadów

Nieziemskie zagrożenie dla Ziemian

Większość obiektów, które znajdują się w przestrzeni kosmicznej, są „przyciągane” przez Ziemię, a ich destrukcja następuje poprzez spalenie w atmosferze. Te, które nie uległy zniszczeniu, krążą latami po orbicie stwarzając potencjalne zagrożenie. Inne, ze względu na stosunkowo duże rozmiary nie uległy całkowitemu spaleniu i wróciły na Ziemię nawet po kilkunastu latach. I jakkolwiek zgodnie z porzekadłem „pieniądze nie spadają z nieba”, o tyle śmieci niestety tak! Przekonała się o tym prawie 20 lat temu mieszkanka Ameryki Północnej Lottie Wiliams. W jej ramię uderzył kilkucentymetrowy fragment zbiornika paliwa rakiety Delta II.

4Fragment zbiornika na paliwo z amerykańskiej rakiety Delta II, który uderzył spacerującą po parku kobietę             

Jak sobie poradzić z zagospodarowaniem odpadów w kosmosie?

Radzimy sobie z dezaktywacją nieczynnych satelitów. Niektóre z nich, jak np. brytyjskie satelity typu TechDemoSat-1 posiadają specjalny żagiel – działa on jak spadochron, umożliwiając spalenie obiektu w atmosferze.

Opracowywane są systemy wykorzystujące mechanizm niszczenia śmieci za pomocą wiązki laserowej. Brzmi jak science fiction? Zapewne, ale metoda jest jak najbardziej racjonalna. Dzięki niej nie dochodziłoby do kolizji odpadów w przestrzeni, a te które nie spaliłyby się całkowicie podczas przebywania atmosfery, zostałyby namierzone i zniszczone przez laser. Jest jedno ryzyko: łatwo jednak pomylić taki obiekt z samolotem pasażerskim.

Za bezpieczniejszy wariant uznaje się zatem chwytanie odpadów w sieci. Przeprowadzone m.in. przez Polaków eksperymenty, w dwudziestu próbach schwytania satelity w sieć, ani razu nie zakończyły się niepowodzeniem!

5Największy kosmiczny śmieć – nieczynny od 2009 roku satelita Envisat. Do złapania w sieć!

I kto to wszystko posprząta?…

Kto jest odpowiedzialny za uprzątnięcie orbity okołoziemskiej? Czy wysyłanie odpadów na wyższe orbity to rzeczywiście dobre rozwiązanie? Jeśli praktykowany będzie jak do tej pory – strzeżmy się! Nigdy nie wiadomo, kiedy może nas  spotkać odwet mieszkańców innej planety.

 

Źródła:

www.crazynauka.pl

www.focus.pl

www.odkrywcy.pl

www.wiedzoholik.pl

 

Zdjęcia:zmianynaziemi.pl foxnews.com notquiteinfocus.com odkrywcy.pl


Absolwentka wydziału Inżynierii Środowiska (kierunek – Ochrona Środowiska) na Politechnice Warszawskiej. Miłośniczka kotów, kawy i dobrej muzyki. Pasjonuje się psychologią, tańcami latynoamerykańskimi, tańcem towarzyskim, książkami i podróżami, tworzeniem poezji i tekstów epickich.