Kosminės nuolaužos

Kosminės nuolaužos, kosminės šiukšlės arba kosminės atliekos – nebenaudojamų žmogaus sukurtų objektų, skriejančių orbitoje aplink Žemę, sankaupa. Ją sudaro įvairūs objektai nuo panaudoto raketinio kuro talpyklų ir nebenaudojamų dirbtinių palydovų, raketų pakopų iki dėl erozijos, sprogimų ir susidūrimų atsiradusių nuolaužų. Dažnai šių objektų skriejimo trajektorijos sutampa su naujai į kosminę erdvę paleistų arba joje jau esančių kosminių aparatų trajektorijomis, todėl nuolaužos kelia potencialiai pavojingą susidūrimo riziką.^[1] Susidūrimo metu kosminės nuolaužos gali sugadinti esamus palydovus, kosmines stotis, taip taip pat gali pakenkti kosmonautams, einantiems į atvirą kosmosą, bei apsunkinti jų darbą. Šiuo metu, siekiant sumažinti susidūrimų riziką, kiek įmanoma atidžiau parenkamos naujų palydovų paleidimų vietos. Tačiau ne visada įmanoma užkirsti kelią esamoms nuolaužoms toliau generuoti naujas nuolaužas, pavyzdžiui, susidūrimų metu. Toks reiškinys kartais vadinamas Keslerio sindromu.

Paskaičiavimai

2019 m. spalio mėn. JAV kosminių stebėjimų tinklo duomenimis, orbitoje virš Žemės sklando apie beveik 20 000 dirbtinių objektų,^[2] tarp kurių 2218 veikiančių palydovų.^[3] Didžioji dalis apytikriai apskaičiuotų 128 mln. šių kosminių nuolaužų vienetų yra smulkios dalelės, nedidesnės nei 1 cm. Tai būtų dulkės, rūdžių ir dažų sluoksnių bei aušinimo skysčio, išmetamo palydovų, liekanos. Šios dalelės sukelia erozinį poveikį, panašiai kaip smėlio šlifavimas. Apie 670 000 yra 1–10 cm dydžio.^[4] Didesnių nei 10 cm objektų yra gerokai mažiau, apie 34 000,^[5] tačiau, kad būtų išvengta susidūrimo su jais, belieka tik manevruoti kosminį aparatą. Susidūrus didesniems objektams, susidaro dar daugiau nuolaužų.

Kosminių atliekų tvarkymas

Efektyvios praktinės priemonės, skirtos sunaikinti kosmines nuolaužas daugiau kaip 600 km aukščio orbitose (kai nukreipimas atmosferos link sunaikinimui yra neveiksmingas) dabartiniame žmonijos techninio išsivystymo lygyje dar nėra sukurtos. Iškelta daugybė idėjų, pavyzdžiui, palydovai, aprūpinti galingais naikinančiais lazerio spinduliais^[6] arba orbitos trajektoriją pakeisiančiais jonų spinduliais,^[7]^[8] arba antžeminiai lazeriai,^[9]^[10]^[11] turintys sulėtinti objektų kritimą atmosferon, arba aparatai, surinksiantys atliekas tolesniam apdorojimui. Kartu sparčiai auga kosminių skrydžių arti Žemės esančiose technogeniškai užterštose geostacionarinėse orbitose saugos užtikrinimo ir Žemės link skriejančių nekontroliuojamų kosminių objektų, galinčių prasiskverbti pro tankius atmosferinius sluoksnius, sunaikinimo svarba.

Todėl siekiant rasti „kosminių šiukšlių“ problemos sprendimą, plėtojamas tarptautinis bendradarbiavimas šiose prioritetinėse srityse:

Aplinkosauginis kosminės erdvės, įskaitant geostacionarinę orbitą, stebėjimas: kosminių nuolaužų stebėsena ir objektų katalogavimas.
Kosminių nuolaužų matematinis modeliavimas ir tarptautinių informacinių sistemų kosminių aparatų nuolaužų susidarymui, pavojingam priartėjimui, keliamam pavojui kosminiams skrydžiams bei nekontroliuojamam patekimui atmosferon nustatyti sukūrimas.
Priemonių apsaugoti kosminius aparatus nuo susidūrimo su greitai skriejančiomis kosminių nuolaužų dalelėmis sukūrimas.
Priemonių sumažinti kosminės erdvės užterštumą sukūrimas ir įgyvendinimas.

Kadangi dar nėra išrasta jokių ekonomiškai priimtinų kosminės erdvės valymo nuo nuolaužų būdų, netolimoje ateityje pagrindinis dėmesys bus skiriamas priemonėms, kurios užkirstų kelią nuolaužų susidarymui, t. y. skriejančių technikos objektų susidūrimų ir sprogimų prevencijai, nebenaudojamų aparatų dalių nukreipimui į orbitinį kapinyną ar atmosferą ir kt.^[12]

Katalogai

Dirbtinių palydovų kataloguose, pavyzdžiui, NORAD, saugomi duomenys tik apie nepažeistus objektus. Nuolaužos po sudužimų registruojamos atskirose kosminių nuolaužų duomenų bazėse. Vieną jų, kaip ir NORAD, kataloguoja USSTRATCOM.^[13] Šios duomenų bazės pagrindu sukurta ESA DISCOS (Database and Information System Characterizing Objects in Space).^[14]

Populiariojoje kultūroje

„Planetes“ mangos (1999–2004) ir anime serialo (2003–2004) veiksmas sukasi apie įmonės, atsakingos už kosminių šiukšlių rinkimą ir šalinimą, erdvėlaivio įgulos darbą. Televizijos serialo DVD pakuotė platinta su NASA Orbitinių šiukšlių programos biuro interviu.

„Gravitacija“ (2013), Alfonso Cuaron režisuoto filmo, veiksmas sukasi apie kosminės misijos katastrofą, įvykusią dėl Keslerio sindromo padarinių.

Galerija

Panaudota viršutinė Delta II raketos dalis
Smūgio į SMM palydovo saulės elementų sparną padarinys. Skylės skersmuo – 0,5 mm, paties smūgio būta nestipraus.
Vanguard 1 sklando orbitoje daugiau kaip 50 metų nuo paleidimo. Ryšys su palydovu nutrūko 1964 m., tačiau orbitoje jis liks dar 240 metų.
Žemėn nukritęs PAM-D modulis. Nuotrauka daryta 2001 m. sausio mėn.

Taip pat skaitykite

Šaltiniai

↑ „GUIDE TO SPACE DEBRIS from the spaceacademy.net.au“. Suarchyvuotas originalas 2018-08-26. Nuoroda tikrinta 2018-08-13.
↑ „Satellite Box Score“ (PDF). Orbital Debris Quarterly News. 23 (4). NASA. 2019 m. lapkričio mėn. p. 10. Suarchyvuotas originalas (PDF) 2019-12-24. Nuoroda tikrinta 2019-12-24.
↑ „UCS Satellite Database“. Nuclear Weapons & Global Security. Union of Concerned Scientists. 2019-12-16. Suarchyvuotas originalas 2019-12-20. Nuoroda tikrinta 2019-12-24.
↑ „How many space debris objects are currently in orbit?“ (anglų). European Space Agency (ESA]. 2013 m. liepos mėn. Suarchyvuotas originalas 2016-05-18. Nuoroda tikrinta 2017-08-06.
↑ „Space debris by the numbers“ Archyvuota kopija 2019-03-06 iš Wayback Machine projekto. ESA, 2019 m. sausis. Nuoroda tikrinta 2019-03-05.
↑ http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20120009369.pdf
↑ http://arxiv.org/pdf/1102.1289.pdf
↑ Aslanov, Vladimir; А.С, Ледков (2018-01-28). „(PDF) Пространственное движение цилиндрического космического мусора при его уборке ионным потоком (Перевод на русский “Attitude Motion of Cylindrical Space Debris during Its Removal by Ion Beam”)“. ResearchGate. Nuoroda tikrinta 2024-02-23.
↑ Space debris orbiting Earth to be destroyed with giant lasers fired from Australia — Science — News — The Independent
↑ NASA Studies Laser for Removing Space Junk | MIT Technology Review^{[neveikianti nuoroda]}
↑ http://www.nss.org/resources/library/planetarydefense/2000-LaserOrbitalDebrisRemovalAndAsteroidDeflection-Campbell.pdf Archyvuota kopija 2017-08-11 iš Wayback Machine projekto.
↑ „FCC Enters Orbital Debris Debate“. Suarchyvuotas originalas 2008-05-06.
↑ „Situation of Space debris in 1995“. 2016-04-20.^{[neveikianti nuoroda]}
↑ DISCOS of ESA

[1] „GUIDE TO SPACE DEBRIS from the spaceacademy.net.au“. Suarchyvuotas originalas 2018-08-26. Nuoroda tikrinta 2018-08-13.

[ODQN-201911-2] „Satellite Box Score“ (PDF). Orbital Debris Quarterly News. 23 (4). NASA. 2019 m. lapkričio mėn. p. 10. Suarchyvuotas originalas (PDF) 2019-12-24. Nuoroda tikrinta 2019-12-24.

[ucs20191216-3] „UCS Satellite Database“. Nuclear Weapons & Global Security. Union of Concerned Scientists. 2019-12-16. Suarchyvuotas originalas 2019-12-20. Nuoroda tikrinta 2019-12-24.

[esadebris2013-4] „How many space debris objects are currently in orbit?“ (anglų). European Space Agency (ESA]. 2013 m. liepos mėn. Suarchyvuotas originalas 2016-05-18. Nuoroda tikrinta 2017-08-06.

[esadebris20190306-5] „Space debris by the numbers“ Archyvuota kopija 2019-03-06 iš Wayback Machine projekto. ESA, 2019 m. sausis. Nuoroda tikrinta 2019-03-05.

[6] ttp://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20120009369.pdf

[7] ttp://arxiv.org/pdf/1102.1289.pdf

[8] Aslanov, Vladimir; А.С, Ледков (2018-01-28). „(PDF) Пространственное движение цилиндрического космического мусора при его уборке ионным потоком (Перевод на русский “Attitude Motion of Cylindrical Space Debris during Its Removal by Ion Beam”)“. ResearchGate. Nuoroda tikrinta 2024-02-23.

[9] Space debris orbiting Earth to be destroyed with giant lasers fired from Australia — Science — News — The Independent

[10] NASA Studies Laser for Removing Space Junk | MIT Technology Review^{[neveikianti nuoroda]}

[11] ttp://www.nss.org/resources/library/planetarydefense/2000-LaserOrbitalDebrisRemovalAndAsteroidDeflection-Campbell.pdf Archyvuota kopija 2017-08-11 iš Wayback Machine projekto.

[12] „FCC Enters Orbital Debris Debate“. Suarchyvuotas originalas 2008-05-06.

[13] „Situation of Space debris in 1995“. 2016-04-20.^{[neveikianti nuoroda]}

[14] DISCOS of ESA

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]