Śmieci kosmiczne (maj 2019)

0

Ilość „kosmicznych śmieci” na orbicie stale rośnie. Na początku 2019 roku wokół Ziemi krążyła rekordowa ilość obiektów różnego rodzaju.

Nieczynne satelity, górne stopnie rakiet, osłony i przypadkowo uwolnione części oraz różnej wielkości szczątki łącznie określa się jako „śmieci kosmiczne”. Wielkość tych obiektów jest różna: od kilku milimetrów (np. oderwane elementy izolacji) aż po kilkanaście metrów (górne stopnie rakiet i całe satelity). Prawie każdy „śmieć” jest zagrożeniem dla innych obiektów i aktualnie praktycznie każdego roku dochodzi do kolizji.

Nie wszystkie szczątki na orbicie można wykrywać i monitorować. Aktualnie na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO) możliwe jest monitorowanie i śledzenie fragmentów wielkości około 5 cm i większych. Na orbitach geosynchronicznych (do których zalicza się orbita geostacjonarna, GEO), możliwe jest monitorowanie szczątków do wielkości około 1 metra. O mniejszych fragmentach dość mało wiadomo, choć jest pewne, że przynajmniej duża część z nich może zagrozić satelitom. Jest jednak pewne, że tych małych obiektów, których nie można monitorować, jest przynajmniej kilkaset tysięcy.

Rekord ponownie pobity

Poprzedni rekord w ilości wykrytych i obserwowanych „śmieci” nastąpił pod koniec 2010 roku. Wówczas całkowita ilość szczątków, fragmentów, całych satelitów (w tym i tych działających), górnych stopni rakiet i innych elementów wyniosła około 17750 obiektów. Przez sześć kolejnych lat ta całkowita ilość spadała, aż do osiągnięcia wartości około 17000 obiektów pod koniec 2014 i pod koniec 2015 roku. Od tego czasu całkowita ilość obiektów na orbicie rośnie, choć są pewne zauważalne zmiany w różnych populacjach „śmieci”. Na początku 2017 roku całkowita ilość obiektów na orbicie znów wyniosła około 17750.

Niestety, pomiędzy 2017 a 2019 rokiem łączna ilość śmieci kosmicznych wzrosła. Aktualnie łączna wartość wzrosła do około 19250 obiektów. Przede wszystkim wyraźnie wzrosła liczba satelitów (prawie 5 tysięcy) i rośnie ilość nieczynnych górnych stopni rakiet. Co ciekawe, ilość różnych szczątków od 2016 roku powoli spada, co sugeruje, że operatorzy rakiet i satelitów starają się nie tworzyć nowych fragmentów.

Małe satelity, w tym i te typu CubeSat, których każdego roku przynajmniej kilkadziesiąt znajduje się na orbicie, są rosnącym ryzykiem dla innych satelitów. Wiele z tych satelitów nie zejdzie z orbity w ciągu 25 lat. Większość takich satelitów nie posiada pokładowego systemu napędowego, który pozwoliłby na korektę orbity i uniknięcie niebezpiecznego zbliżenia. Co więcej, duża część z tych satelitów (w szczególności zbudowanych w ramach projektów edukacyjnych) w ogóle nie uruchamia się po starcie, od razu stając się „kosmicznym śmieciem”. Ogólnie, na początku 2017 roku na orbicie przebywało ponad 4 tysiące satelitów, zarówno działających i już nie funkcjonujących. Dwa lata później – na początku 2019 roku – łączna ilość satelitów wzrosła do prawie 5 tysięcy. Jest to wyraźny wzrost.

Dwudziestego czwartego maja 2019 roku firma SpaceX umieściła pierwsze 60 satelitów konstelacji Starlink na orbicie. Łącznie SpaceX planuje 12 tysięcy satelitów w tej mega-konstelacji na trzech różnych orbitach, z których najwyższa ma mieć wysokość około 1150 km. Tam ma się znaleźć około 2900 satelitów. Jakakolwiek kolizja na tej orbicie może być bardzo niebezpieczna.

Jak pozbyć się kosmicznych śmieci?

W 2019 roku nastąpiło kilka ciekawych testów technologii usuwania śmieci kosmicznych. Ósmego lutego 2019 doszło do testu wystrzelenia harpuna w kierunku celu w ramach misji satelitarnej RemoveDEBRIS. Ten test, zaprezentowany na poniższym nagraniu przebiegł prawidłowo. Prędkość harpuna wyniosła 20 metrów na sekundę.

Test harpuna w ramach misji RemoveDEBRIS – 08.02.2019 / Credits – SSTLTV

RemoveDEBRIS jest europejskim satelitą. Jego projekt został sfinansowany w ramach Siódmego Programu Ramowego (FP7) Komisji Europejskiej. Partnerami konsorcjum w budowie satelity byli m.in. Airbus, Ariane Group, Surrey Satellite Technology oraz Innovative Solutions In Space.

Ponadto, od końca grudnia 2018 trwa deorbitacja polskiego satelity PW-Sat 2. Satelita rozłożył żagiel i do 22 maja 2019 obniżył swoją średnią orbitę o ponad 12 km (z 590 na 577,4 km).

Wizualizacja PW-Sata2 na orbicie / Marcin Świetlik
Wizualizacja PW-Sata2 na orbicie / Marcin Świetlik

PW-Sat 2 to nanosatelita o standardzie CubeSat 2U (czyli dwóch jednostek o rozmiarach 10 x 10 x 11,35 cm). Celem misji jest rozłożenie żagla deorbitacyjnego, który zwiększając znacznie powierzchnie satelity, przyśpieszy jego hamowanie atmosferyczne i docelowo wejście w atmosferę.

Misja PW-Sat 2 jest komentowana w wątku na Polskim Forum Astronautycznym.

(NASA, PFA)

Comments are closed.