Je li svemirski otpad toliko opasan? Gdje započeti čišćenje orbita? Koje pravne probleme treba riješiti za to? Koji se projekti nude? Dopisnik "RG" o tome razgovara s Vladimirom Agapovim, višim istraživačem na Institutu za primijenjenu matematiku po imenu V. I. M. V. Keldysh, koja je vodeća organizacija Ruske akademije znanosti o problemu svemirskog otpada.
Tako su se vodeće svemirske sile, od riječi o opasnosti od zagađenja svemira, konačno odlučile baciti na posao. Pioniri će biti Japanci, koji će takav sustav čišćenja isprobati u veljači. No, je li doista toliko relevantno? Uostalom, godine prolaze, puno se priča o opasnosti od smeća, ali uglavnom se zbog toga nisu dogodile ozbiljne nesreće. Možda pustite da leti, a ne trebate trošiti puno novca?
Vladimir Agapov: Hajdemo prvo shvatiti o čemu, zapravo, govorimo. Što je svemirski otpad? Prema stručnjacima, više od 650 tisuća različitih objekata veličine više od jednog centimetra kruži se oko Zemlje. Od njih se trenutno prate samo veliki, više od 10 centimetara, kojih ima oko 22 tisuće. Ostalih stotine tisuća je inkognito, "gospodin X". No postoje i manji, oko milimetra, njihov se broj procjenjuje na oko 3,5 milijuna objekata.
Najneugodnije je to što ova armada stalno raste. Ne samo zato što se u svemir šalje sve više vozila koja, na kraju, postaju i smeće. Problem je u tome što sama "prljavština" nije pasivna. Uostalom, fragmenti koji lete velikom brzinom sudaraju se međusobno, uništavaju se, stvarajući stotine i tisuće novih objekata dugi niz godina. Nije slučajno što se ISS i druge svemirske letjelice sve učestalije povlače iz tijeka vjerojatnog sudara s svemirskim blatom.
No, kada govore o izbjegavanju sudara, onda govorimo samo o dovoljno velikim fragmentima koje stalno prate posebni lokatori i teleskopi. No, u orbiti postoji mnogo više malih posteljica, koje nitko ne može pratiti, ali koje su također iznimno opasne. Poznato je da su nakon slijetanja u prednjim prozorima brojnih letjelica otkrivene mikropukotine takvih kritičnih dimenzija da bi moglo doći do potpunog smanjenja tlaka letjelice. Shvativši sve te probleme, svemirske su sile sada dramatično intenzivirale svoj rad na suzbijanju svemirskog otpada. Ovdje se ne smije gubiti vrijeme, situacija se ne smije dovesti do ruba, kada je problem prezreo i bit će prekasno.
No, Japanci su već spremni prvi početi čistiti …
Vladimir Agapov: To nije sasvim točno. Radi se samo o testiranju jedne od mnogih opcija. Nema sumnje, važno je, ali ipak, skrenuti pozornost na problem. Zapravo, prije nego što se ozbiljno pozabavite konkretnim projektima, potrebno je napraviti popis svih svemirskih ostataka. Gdje i što leti, koliko su ti objekti opasni. Trenutno nemamo potpunu sliku. Na niskim orbitama, do tri tisuće kilometara iznad Zemljine površine, "visi" oko 80 posto krhotina, na visokim, a prvenstveno geostacionarnim, što je oko 36 tisuća kilometara iznad Zemlje, a u srednjim eliptičnim orbitama - preostalih 20 posto.
Čini se da hitno moramo zauzeti niske orbite, gdje se sakupio lavovski dio krhotina. No, s druge strane, geostacionarna orbita za nas nije ništa manje važna - uostalom, na njoj trenutno radi oko 430 vozila, od kojih svako košta desetke, pa čak i stotine milijuna dolara. Zahvaljujući njima imamo internet, satelitsku televiziju i niz drugih sadržaja. A za razliku od niskih orbita, postoji samo jedan geostacionarni i ne možemo izgubiti tako jedinstveni prirodni resurs.
Odnosno, prije nego što preuzmete svemirsku krpu, trebate odlučiti o prioritetima?
Vladimir Agapov: Naravno. I uopće nije potrebno početi s grubom prljavštinom. Može se ispostaviti da leti tamo gdje nema aktivnih uređaja. Bolje je ne dodirivati takve fragmente u bliskoj budućnosti, pogotovo ako se međusobno ne sudaraju. No nije dovoljno izdvojiti opasno grupiranje, već je potrebno u njemu shvatiti što je najopasnije. Odnosno, izgradite stablo prioriteta. I tek nakon toga počnite trošiti novac na čišćenje orbita. Inače će učinak cijelog ovog čišćenja biti oskudan.
Ili bi se, paralelno, zemlje trebale dogovoriti kako uopće ne bi smetile? Zaustaviti zagađenje?
Vladimir Agapov: Na inicijativu UN -a razvijen je niz takvih mjera o kojima su se dogovorele različite zemlje. Ovdje postoje neke prilično očite ideje. Na primjer, ako je satelitski ili raketni stupanj uspio, tada ih je potrebno ili izvesti iz ove orbite na nižu, odakle će se zbog usporavanja spustiti i izgorjeti u atmosferi. Ili se čak utopiti u oceanu. To se odnosi na velike objekte, ali postoji mnogo više sitnica koje se odvajaju pri pokretanju uređaja i tijekom rada - sve vrste matica, vijaka itd. Očigledno rješenje je stvoriti dizajn tako da se ništa ne odvoji.
No, glavni dobavljač smeća su eksplozije u orbiti. Razlozi su vrlo različiti. Najčešće eksplodira zaostalo gorivo. Činjenica je da nakon puštanja satelita u orbitu komponente goriva, uključujući one koje se samozapaljuju, ostaju u fazi rakete. Sve dok su spremnici netaknuti, ne događa se ništa strašno, ali ako, recimo, mikrometeorit probije zid, dolazi do eksplozije i korak se razbije na tisuće malih komada. Stoga se nakon završetka programa leta preporučuje otvaranje posebnih ventila kako bi se ispuštalo preostalo gorivo u obliku plinova.
Koji se projekti danas predlažu kako bi se uklonilo nagomilano smeće? Koliko je učinkovita metoda koju će Japanci testirati?
Vladimir Agapov: Japanski projekt pretpostavlja da će poseban satelit lansirati u orbitu i rasporediti elektrodinamičku koču. Ovo je metalna mreža duga 300 metara, široka 30 centimetara, a debljina niti je oko 1 milimetar. Vučna mreža će se kretati u orbiti stvarajući magnetsko polje i hvatajući neke sitne krhotine. Za nekoliko mjeseci "nevolja" s ulovom pod utjecajem Zemljinog magnetskog polja promijenit će svoju orbitu i ući u guste slojeve atmosfere, gdje će izgorjeti.
Projekt je sasvim očit, ali pitanje je hoće li takva koča prikupiti mnogo smeća? Doista, u svemirskim letjelicama ne koristi se toliko magnetiziranih materijala, uglavnom nemagnetnih aluminijskih legura, raznih dielektričnih filmova, a u posljednje vrijeme i kompozitnih materijala. Danas se razmatraju mnogi drugi projekti. Na primjer, predlaže se uporaba lasera. Ali ova opcija odmah pokreće mnoga pitanja. Kako usmjeriti snop prema malom predmetu koji nitko ne vidi? Nije jasno. Kažu da ćemo se boriti protiv vidljivog. Recimo, usmjeravajući laserski snop prema njemu, gurnut ćemo objekt. Ali gdje? Tko može predvidjeti kamo će letjeti ako ne poznaje oblik predmeta, njegovu masu, materijal? Kao rezultat takvog udara, objekt može postati još opasniji, sudariti se s nekom vrstom radnog aparata.
Po mom mišljenju, jedna od najzanimljivijih ideja je uporaba različitih kočionih sustava. Na primjer, nakon isteka radnog vijeka, satelit izbacuje "jedro", "padobran" ili jednostavno veliki balon napuhan plinom. Zbog toga se površina cijele strukture naglo povećava, što je uvelike inhibira. Uređaj će brzo smanjiti visinu leta, ući u guste slojeve atmosfere i izgorjeti.
U znanstvenofantastičnim filmovima već duže vrijeme u orbitama djeluju različiti manipulatori koji uklanjaju i instaliraju satelite i drugu opremu. Postoje li takvi projekti u portfelju znanstvenika?
Vladimir Agapov: Naravno. No tehnički su možda najteži. Uostalom, veliki predmet smeća ima masu do nekoliko tona i rotira se na složen način, njime se ne može upravljati. Ima ogroman zamah. Kako ga uhvatiti, a ne uništiti niti manipulator niti samu letjelicu, na kojoj je manipulator instaliran? Ovdje se moraju riješiti složeni tehnički problemi.
3,5 milijuna različitih svemirskih ostataka kruži oko Zemlje
No, osim čisto znanstvenih i tehničkih problema, postoje i drugi problemi. Uostalom, na ovaj način možete ukloniti ne samo smeće, već i tuđe svemirske letjelice, čak i one radne. To jest, u biti, to su sustavi dvostruke namjene - civilna i vojna. Stoga postoji važan pravni aspekt u borbi protiv svemirskog otpada. S jedne strane, svemirski ostaci lete u orbiti, ali s druge strane čak su i „mrtvi“objekti kojima je istekao rok trajanja u vlasništvu nekoga. A pokušaj jedne od zemalja, čak i s najboljim namjerama, ukloniti tuđi objekt, može dovesti do vrlo ozbiljnih sukoba. To znači da se takve operacije moraju izvoditi koordinirano sa svim sudionicima kako ne bi nastali dodatni rizici. Svjetska zajednica danas radi na tim pitanjima, jer svi razumiju da svako naglo kretanje može dovesti do neugodnih posljedica po svakoga. Usput, čak i ako iznenada potpuno prestanemo letjeti u svemir, količina krhotina će i dalje rasti. Procjene pokazuju da će samo zbog međusobnih sudara već letećih fragmenata za 20-30 godina, povećanje krhotina premašiti njegov gubitak kao rezultat prirodnih procesa usporavanja u gornjoj atmosferi i izlaska iz orbite.
referenca
Danas je ukupna masa svemirskog otpada u orbiti oko 6700 tona. Njegova gustoća na nadmorskim visinama od 800-1000 kilometara dosegla je kritičnu razinu. Zbog sudara s njim, vjerojatnost gubitka letjelice u razdoblju od 10-15 godina već je veća od vjerojatnosti gubitka letjelice zbog kvara sustava na brodu. Vjerojatnost sudara dva velika objekta na niskim orbitama procjenjuje se kao jedan događaj u 15 godina. Čak i prije 10 godina ta je brojka 4 puta manja.
