Kosmoso tyrimai žmonijai atvėrė ne tik naujas mokslines ir technologines perspektyvas, bet ir sukūrė naują problemą – kosmoso šiukšles. Tai sparčiai auganti grėsmė, galinti ne tik sutrukdyti ateities kosmoso tyrinėjimams, bet ir pakenkti dabartinėms operacijoms orbitoje. Kasmet Žemės orbitoje atsiranda tūkstančiai naujų objektų, iš kurių daugelis po savo pirminės misijos tampa kosmoso šiukšlėmis. Šis straipsnis detaliai paaiškina, kaip ir kodėl susidaro kosmoso šiukšlės, kokias rizikas jos kelia bei kokie sprendimai gali padėti sumažinti šią grėsmę.
Kas yra kosmoso šiukšlės?
Kosmoso šiukšlės – tai bet kokie žmogaus sukurti objektai, nebeturintys praktinės vertės, likę skrieti aplink Žemę. Tai gali būti neveikiančios palydovų dalys, raketų etapų fragmentai, įvairūs instrumentai, iškritę iš orbitinių stočių, netgi varžtai, dažų sluoksniai ar nedideli medžiagos gabalėliai. Šiuo metu orbitoje skrieja daugiau nei 27 000 objektų, didesnių nei 10 cm, kurie stebimi ir registruojami. Daugiau nei milijonas objektų yra mažesni, tačiau jų keliamas pavojus ne ką mažesnis dėl didžiulio greičio, kuriuo jie juda orbitoje.
Pagrindinės kosmoso šiukšlių grėsmės
Kosmoso šiukšlės kelia didžiulę grėsmę dėl jų greičio – dauguma objektų orbitoje skrieja net iki 28 000 km/h greičiu. Toks greitis reiškia, kad net ir mažas fragmentas, susidūręs su veikiančiu palydovu ar kosmine stotimi, gali padaryti milžinišką žalą. Netgi 1–2 cm dydžio šiukšlė gali perplėšti kosminį laivą ar sugadinti jautrią įrangą.
Vienas iš rimčiausių pavojų yra Kesslerio sindromas – teorinis scenarijus, kai susidūrimai su kosmoso šiukšlėmis pradeda kurti daugiau šiukšlių, sukeliantys negrįžtamą procesą. Šiame scenarijuje Žemės orbita taptų neįveikiama dėl nuolatinio šiukšlių srauto ir kosmoso tyrimai būtų sustabdyti dėl pernelyg didelės rizikos prarasti techniką ar net žmonių gyvybes.
Kosmoso šiukšlės: pavojai ne tik teoriniai
2013 m. Tarptautinė kosminė stotis (TKS) buvo priversta atlikti „susidūrimo vengimo manevrą“, kai iškilo rizika, kad į ją gali atsitrenkti kosmoso šiukšlė. Tai nėra vienetinis atvejis – kosminės stotys ir palydovai reguliariai susiduria su grėsme, todėl jie turi gebėti koreguoti savo kursą. Netgi „SpaceX“ palydovų tinklas „Starlink“ jau susidūrė su šiomis problemomis, o auganti šiukšlių masė didina susidūrimų tikimybę.
Iš kur kyla kosmoso šiukšlės?
Daugiausia kosmoso šiukšlių susidaro dėl dviejų pagrindinių priežasčių: raketų paleidimų ir nebeveikiančių palydovų. Kai raketos paleidžia savo naudingąją apkrovą į orbitą, kai kurie jų etapai lieka orbitoje, kur jie gali skilti į mažesnes dalis. Taip pat palydovai, baigę savo veiklą arba nustoję funkcionuoti, lieka orbitoje, skriedami aplink Žemę metų metus arba dešimtmečius.
Be to, susidūrimai tarp objektų gali sukurti dar daugiau šiukšlių. 2009 m. įvyko pirmasis komercinis susidūrimas tarp „Iridium 33“ ir „Kosmos 2251“ palydovų, sukūręs tūkstančius naujų šiukšlių vienetų, kurie vis dar kelia grėsmę orbitoje esantiems objektams.
Kosmoso šiukšlės: kokie įmanomi sprendimai ir prevencija?
Kosmoso šiukšlių problema jau seniai rūpi kosmoso agentūroms ir mokslininkams. Viena iš pagrindinių prevencinių priemonių yra palydovų deorbitacija – procesas, kurio metu nebeveikiantys palydovai saugiai nukreipiami į atmosferą, kur jie sudega. Tai padeda sumažinti orbitą užteršiančių objektų skaičių.
Taip pat kuriamos naujos technologijos, kurios padėtų aktyviai šalinti šiukšles. Pavyzdžiui, vykdomi eksperimentai su robotizuotais griebtuvais, kurie gali užfiksuoti šiukšles ir nukreipti jas į žemesnę orbitą, kur jos sudegtų. Yra siūlomi net lazerių sprendimai, kurie galėtų „ištirpdyti“ mažesnius objektus, sumažindami jų masę ir pavojingumą.
Nepaisant šių pastangų, realūs veiksmai yra riboti dėl techninių iššūkių ir finansavimo stokos. Dėl to kai kurios kosmoso agentūros ragina įvesti griežtesnes taisykles kosminių misijų metu, kad būtų sumažinta naujų šiukšlių kūrimo tikimybė. Pavyzdžiui, reikėtų įpareigoti, kad visi nauji palydovai turėtų aiškų planą, kaip jie bus pašalinti iš orbitos po savo veiklos pabaigos.
Ateities perspektyvos
Kosmoso šiukšlių problema yra ne tik dabartinė, bet ir ilgalaikė grėsmė. Kadangi kosminės veiklos mastai nuolat didėja – pradedant komerciniais skrydžiais ir baigiant planais tyrinėti tolimąjį kosmosą – būtina rasti tvarius sprendimus. Tarpvalstybinis bendradarbiavimas yra būtinas, siekiant sukurti globalius standartus ir efektyvias šiukšlių mažinimo strategijas.
Jei kosmoso šiukšlių kiekis nebus suvaldytas, gali kilti pavojus ne tik tolesniems kosmoso tyrinėjimams, bet ir mūsų priklausomybei nuo palydovinių sistemų, kurios palaiko navigaciją, ryšius ir mokslinius tyrimus.
Žodžių junginys „kosmoso šiukšlės“ šiandien jau reiškia daug daugiau nei tik paliktus fragmentus Žemės orbitoje. Tai visai planetai iškilęs iššūkis, reikalaujantis bendrų sprendimų ir veiksmų, siekiant užtikrinti saugią prieigą prie kosmoso ir apsaugoti esminius mokslo pasiekimus.
Šaltiniai:
- https://www.almanac.com/space-junk-around-earth-it-problem-or-not
- https://www.nhm.ac.uk/discover/what-is-space-junk-and-why-is-it-a-problem.html
- https://www.nasa.gov/headquarters/library/find/bibliographies/space-debris/
- https://www.esa.int/Space_Safety/Space_Debris/About_space_debris
Nuotraukos asociatyvinės © Canva.
