O śmieciach kosmicznych na orbicie – Kessler uderza ponownie

0

Każda misja kosmiczna nieodłącznie związana jest z problemem tzw. ‘śmieci kosmicznych’. Mogą to być zarówno elementy systemu nośnego, czyli zużyte stopnie rakietowe, przez niewielkie obiekty, które z różnych powodów oddzieliły się już na orbicie, a także całe, nieczynne satelity. Najważniejszy problem występujący w przypadku takiego kosmicznego złomu to fakt, że orbity w większości nie są w stanie oczyszczać się samoczynnie – w związku z tym ilość zalegających obiektów stale rośnie.

Powoduje to w oczywisty sposób stały wzrost zagrożenia dla istniejących misji kosmicznych. Nie tak dawno temu można było usłyszeć o kolizji dwóch satelitów, które rozprzestrzeniły w ten sposób ogromną ilość odłamków. Było to co prawda pojedynczy incydent, jednakże nowe informacje wskazują, że podobnego uniknięto tylko o włos.

Mowa tutaj o satelicie należącym do Europejskiej Agencji Kosmicznej ESA – obserwacyjnym Envisat, który w ostatniej chwili zmienił pozycję, dzięki czemu minął zużyty, chiński stopień rakietowy zaledwie w odległości około pięćdziesięciu metrów, co w kosmicznej skali jest odległością znikomą. Co więcej – oba obiekty są stosunkowo ciężkie – Evisat ma masę około 8 ton, zużyty chiński stopień około 3,5 tony. Zderzenie takich obiektów z dużą prędkością spowodowałoby rozsianie potężnej ilości szczątków, a te mogłyby następnie zagrozić kolejnym satelitom.

Envisat musi zatem od czasu do czasu wykonywać manewry, które oddalą go od potencjalnego zagrożenia. Co ciekawe w 50% przypadków pochodzi ono z trzech obiektów – chińskiego satelity, który posłużył jako cel dla broni antysatelitarnej (ASAT) oraz resztek powstałych w wyniku kolizji satelitów Kosmos 2251 oraz Iridium 33. Ilustruje to problematykę zagadnienia – nawet pojedyczne wydarzenie może bardzo wpłynąć na zagrożenie istniejące na orbicie.

W efekcie takiego incydentu Ziemię mógłby po pewnym czasie otaczać pierścień złożony ze szczątków uszkodzonych satelitów, poruszających się po różnych inklinacjach. Każdorazowo inicjatorem tego procesu może być nawet pojedyncze zderzenie takich obiektów (satelitów lub innych obiektów) – przypomina to reakcję łańcuchową w której szczątki zderzając się z innymi satelitami powodują wytworzenie kolejnych szczątków. Sytuację taką nazywa się Syndromem Kesslera od nazwiska Donalda Kesslera, który razem ze swoim kolegą – Burton Cour-Palais’em – opisał podobny scenariusz w 1978 roku.

Powstałe w ten sposób zagrożenia zmusiły obecne środowiska kosmiczne na całym Świecie do większego zwrócenia uwagi na to zagadnienie, tym bardziej, że sytuacja może się tylko pogarszać o ile w programach kosmicznych nie nastąpią poważne zmiany. Taką zmianą może być system usuwający takie śmieci z orbity – alternatywa dla obecnej strategii wykonywania manewrów uchyleniowych, które zmniejszają zapas paliwa dostępny w trakcie misji. Oczywiście nie jest to sprawa prosta – takie rozwiązanie będzie wymagać znacznych nakładów naukowych, materiałowych oraz ekonomicznych. Pewne prace w tym kierunku są jednak prowadzone – w tym także w Polsce, gdzie powstaje satelita-demonstrator technologii skutecznej deorbitacji obiektów na niskich orbitach za pomocą żagla, który zwiększa szczątkowy opór atmosferyczny. Tym satelitą jest PW-Sat, który powinien rozpocząć misję podczas pierwszego lotu rakiety Vega.

Według ekspertów z Niemiec i USA – Heiner Klinkrada oraz Nicholas Johnson – nawet gdyby zaprzestać obecnie lotów kosmicznych, to nadal istnieje prawdopodobieństwo około 20 zderzeń w przeciągu najbliższych 200 lat. Syndrom Kesslera będzie najprawdopodobniej prześladował nas jeszcze wielokrotnie w przyszłości.

Źródło: Space.com

Share.

Comments are closed.