Da li je svemirski otpad toliko opasan? Odakle započeti čišćenje orbita? Koje pravne probleme je potrebno riješiti za to? Koji se projekti nude? Dopisnik "RG" o tome razgovara sa Vladimirom Agapovom, višim istraživačem na Institutu za primenjenu matematiku po imenu V. I. M. V. Keldysh, koja je vodeća organizacija Ruske akademije nauka 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 u februaru testirati takav sistem čišćenja. No, je li zaista toliko relevantno? Uostalom, godine prolaze, mnogo se priča o opasnosti od smeća, ali uglavnom se zbog toga nisu dogodile ozbiljne nesreće. Možda pustite da leti, a ne morate trošiti mnogo novca?
Vladimir Agapov: Hajde prvo da shvatimo o čemu zapravo govorimo. Šta je svemirski otpad? Prema stručnjacima, više od 650 hiljada različitih objekata veličine više od jednog centimetra kruži oko Zemlje. Od njih se trenutno prate samo veliki, više od 10 centimetara, kojih ima oko 22 tisuće. Ostalih stotina hiljada 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 sve više vozila šalje u svemir, koji na kraju postaju i smeće. Problem je u tome što sama "prljavština" nije pasivna. Na kraju krajeva, fragmenti koji lete velikom brzinom sudaraju se, uništavaju se, stvarajući stotine i hiljade novih objekata dugi niz godina. Nije slučajno što se ISS i druge svemirske letjelice sve učestalije povlače iz vjerojatnog sudara s svemirskim blatom.
Ali 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 placera, koje nitko ne može pratiti, ali su također izuzetno opasni. Poznato je da su nakon slijetanja u prednjim prozorima brojnih svemirskih letjelica otkrivene mikropukotine takvih kritičnih dimenzija da bi moglo doći do potpunog smanjenja tlaka u letjelici. Shvativši sve ove probleme, svemirske sile su 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.
Ali Japanci su već spremni da prvi počnu sa čišćenjem …
Vladimir Agapov: Ovo nije sasvim tačno. Radi se samo o testiranju jedne od mnogih opcija. Nema sumnje, važno je, ali ipak, skrenuti pažnju na problem. Zapravo, prije nego što se ozbiljno pozabavite konkretnim projektima, potrebno je napraviti popis svih svemirskih ostataka. Gdje i šta leti, koliko su opasni ovi objekti. Trenutno nemamo potpunu sliku. Na niskim orbitama, do tri hiljade kilometara iznad Zemljine površine, "visi" oko 80 posto krhotina, na visokim, prvenstveno geostacionarnim, što je oko 36 hiljada 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 manje važna - uostalom, na njoj trenutno radi oko 430 vozila, od kojih svako košta desetine, pa čak i stotine miliona dolara. Zahvaljujući njima imamo internet, satelitsku televiziju i niz drugih sadržaja. I 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 započeti 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 ne sudaraju. No, nije dovoljno izdvojiti opasnu grupu, već je potrebno u njoj razumjeti što je najopasnije. Odnosno, izgradite stablo prioriteta. I tek nakon toga počnite trošiti novac na čišćenje orbita. U suprotnom 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 očigledne 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 okeanu. 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 razdvoji.
Ali 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 i samozapaljive, ostaju u fazi rakete. Sve dok su tenkovi netaknuti, ne događa se ništa strašno, ali ako, recimo, mikrometeorit probije zid, dolazi do eksplozije i korak se razbije na hiljade 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 za uklanjanje nakupljenog smeća? Koliko je efikasna metoda koju će Japanci testirati?
Vladimir Agapov: Japanski projekat pretpostavlja da će poseban satelit lansirati u orbitu i postaviti 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" sa ulovom pod utjecajem Zemljinog magnetskog polja promijenit će svoju orbitu i ući u guste slojeve atmosfere, gdje će izgorjeti.
Projekt je prilično očit, ali pitanje je hoće li takva koča prikupiti mnogo smeća? Zaista, u svemirskim letjelicama ne koristi se toliko magnetiziranih materijala, uglavnom nemagnetne aluminijske legure, različiti dielektrični filmovi, a nedavno se koriste i kompozitni materijali. Danas se razmatraju mnogi drugi projekti. Na primjer, predlaže se upotreba lasera. Ali ova opcija odmah pokreće mnoga pitanja. Kako usmjeriti snop prema malom objektu koji niko ne vidi? Nije jasno. Kažu da ćemo se boriti protiv vidljivog. Recimo, usmjeravajući laserski zrak prema njemu, gurnut ćemo objekt. Ali gdje? Ko može predvidjeti gdje 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 upotreba različitih kočionih sistema. Na primjer, nakon isteka radnog vijeka, satelit izbacuje "jedro", "padobran" ili jednostavno veliki balon napuhan plinom. Kao rezultat toga, površina cijele strukture naglo se povećava, što je uvelike inhibira. Uređaj će brzo smanjiti visinu leta, ući u guste slojeve atmosfere i izgorjeti.
U naučnofantastičnim filmovima već duže vrijeme u orbitama rade različiti manipulatori koji uklanjaju i instaliraju satelite i drugu opremu. Postoje li takvi projekti u portfelju naučnika?
Vladimir Agapov: Naravno. Ali tehnički su možda najteži. Uostalom, veliki objekt za smeće 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 ni manipulator ni samu svemirsku letjelicu, na kojoj je manipulator instaliran? Ovdje se moraju riješiti složeni tehnički problemi.
3,5 miliona različitih svemirskih ostataka kruži Zemljom
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 je, u suštini, riječ o sistemima dvostruke namjene - civilnoj i vojnoj. Stoga postoji važan pravni aspekt u borbi protiv svemirskog otpada. S jedne strane, svemirski ostaci lete u orbiti, ali s druge strane čak i "mrtvi" objekti kojima je istekao rok trajanja u vlasništvu su nekoga. A pokušaj jedne od zemalja, čak i s najboljim namjerama, ukloniti tuđi predmet, 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 ovim 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 uslijed 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 6.700 tona. Njegova gustoća na nadmorskim visinama 800-1000 kilometara dosegla je kritični nivo. Zbog sudara s njim, vjerovatnoća gubitka svemirskog broda u periodu od 10-15 godina već je veća od vjerovatnoće gubitka svemirskog broda zbog kvara sistema na brodu. Vjerovatnoća 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.
