Kosminių šiukšlių problema pati savaime neišsispręs. Mes jau daugelį metų spyrėme, nes į kosmosą paleidžiame daugiau raketų ir krovinių.
Per pastaruosius porą metų organizacijos – ypač Europos kosmoso agentūra (ESA) – ėmė rimčiau spręsti šią problemą.
Dabar jie užduoda šį klausimą: ko prireiks, kad būtų pasiektas nulis kosminių šiukšlių?
Iš pirmo žvilgsnio tai gali pasirodyti nerealu, gal naivu. Aplink Žemę skrieja milijardai kosminio šlamšto gabalų, iš kurių daugiau nei 25 000 gabalų yra didesni nei 10 cm.
Nors ir mažos, šios dalys greitai keliauja ir gali padaryti didelę žalą, kai atsitrenkia į palydovus ar kosmines stotis. Ko reikės norint atsikratyti visų šių šiukšlių?
ESA išleido Nulinių šiukšlių techninė knygelė išsiaiškinti iššūkius a ateitį be šiukšlių ir pasiūlyti sprendimus, kaip tai pasiekti. Bukletas buvo kuriamas po to, kai Nulio šiukšlių nariai pasirašė Nulio šiukšlių chartiją bendruomenė.
„Nepaisant kelių pastarųjų metų kosminių šiukšlių mažinimo iniciatyvų ir nedidelio visuomenės informuotumo pagerėjimo, yra bendras sutarimas, kad visos kosmoso suinteresuotosios šalys skubiai turi imtis ambicingesnių veiksmų, kad būtų užkirstas kelias šiukšlėms, jas sušvelninti ir ištaisyti“, – teigiama ataskaitoje.
Pranešime nurodoma, kad Jungtinių Tautų Komiteto Taikaus kosmoso naudojimo komiteto gairės dėl ilgalaikio kosminės veiklos tvarumo aprašoma, kaip patekti į erdvę trukdo šiukšlės.
Bukletas apibrėžia nulinius šiukšlių tikslus ir pateikia „techninius poreikius, sprendimus ir pagrindinius veiksnius“, kurie gali padėti organizacijoms juos pasiekti.
Pirmas akivaizdus žingsnis yra nustoti kurti daugiau šiukšlių.
Tai prasideda vengiant netyčinio šiukšlių išleidimo. Kosmoso aplinkos poveikis gali pabloginti medžiagas misijų metu ir pasibaigus jų pabaigos datai, o netyčinis poveikis taip pat gali išleisti šiukšles.
Bukletas skatina „daugiasluoksnių izoliacijos ir dengimo technologijų, užkertančių kelią ilgalaikiam medžiagų skilimui, kūrimą” ir panašius pokyčius, skirtus medžiagoms, kurios gali atsispirti smūgiams. Patobulintas stebėjimas, modeliavimas ir bandymai gali padėti mums tai pasiekti.
Buklete taip pat nurodomas skirtingų varomųjų technologijų poreikis. Kai kurios varymo technologijos išskiria milžiniškus kiekius mažų dalelių. Bukletas skatina alternatyvių varomųjų sistemų kūrimą, pagrįstą tokiais dalykais kaip elektromagnetiniai raiščiai, impulso perdavimo raiščiai ir pasipriešinimo arba saulės spinduliuotės slėgio didinimo įrenginiai.
Buklete taip pat nurodoma, kaip patobulintas kosminio eismo stebėjimas ir koordinavimas (STC) gali padėti išspręsti problemą. „Patobulintas STC padės išvengti susidūrimų ir sumažins nereikalingų susidūrimo vengimo manevrų atsiradimą“, – teigiama Buklete.
Tam reikės technologinio sprendimo, tačiau skirtingos kosmoso agentūros taip pat turės dalytis informacija, o to kai kurios nenorės daryti nei kitos. Techninėje knygelėje paaiškinama, kad norint tai įvykti, reikės parengti ir priimti standartizuotas gaires.
Esamoms šiukšlėms pašalinti yra vienintelis sprendimas. „Kosminiams objektams, kurie dėl kokių nors priežasčių neišsisuka iš orbitos, gali būti panaudotos išorinės priemonės šiems objektams pašalinti iš orbitos“, – teigiama knygelėje.
Tai prasideda nuo neveikiančių palydovų įvertinimo, kad būtų nustatytas geriausias būdas juos išskleisti. Ar jiems gresia lūžti dėl deorbitos metodų? Įvertinę, turime sukurti patikimus ir konfigūruojamus metodus, kaip juos pašalinti. Tai reiškia, kad reikės technologinio požiūrio, kaip ir komunikacijos tarp skirtingų kosmoso šalių.
Buklete nurodoma, kad tam reikės „Sukurti sąveikias sąsajas ir reikalavimus, kurie palengvintų pašalinimą iš įvairių tipų ir dydžių objektų (pvz., didelių/mažų erdvėlaivių, paleidimo pakopų ir elementų, žvaigždyno erdvėlaivių), pritaikytų įvairiems orbitos regionams (pvz., LEO, MEO, GEO), skirtoms įvairioms šalinimo strategijoms (pvz., kontroliuojamam, nekontroliuojamam pakartotiniam patekimui, orbitiniam perkėlimui į kapinių orbitą) ir lengvai pritaikytam galvoje“, – aiškinama knygelėje.
Išskridimo iš orbitos sistemos gali būti tokios pat paprastos kaip išskleidžiamos saulės burės, pavyzdžiui, eksperimentinės Canadian Advanced Nanospace eXperiment-7 (CanX-7.) Jis buvo paleistas 2016 m. ir pasiekė 20/km skilimo rodiklį per metus.
Nors CanX-7 ir kitos panašios sistemos yra pasyvios, yra ir aktyvaus šiukšlių šalinimo (ADR) konstrukcijų.
Viena ADR sistema yra Clearspace-1. Jame bus demonstruojamos nebenaudojamo palydovo PROBA-1 sutikimo, fiksavimo ir išskridimo iš orbitos technologijos. Užfiksavus, Clearspace-1 ir PROBA-1 nukris į Žemės atmosferą ir bus sunaikintos.
Bukleto dalis taip pat yra palydovų ir kitų erdvėje esančių objektų susidūrimo rizikos numatymas ir išvengimas. „Didėjantis šiukšlių skaičius ir rizika, susijusi su susidūrimais orbitoje, lemia
vis didėjantis operatorių poreikis atlikti susidūrimo išvengimo manevrus“, – teigiama brošiūroje. Tai iš dalies galima išspręsti projektavimo etape, tačiau neišvengiamai reikalingas koordinavimas.
Vėlgi, brošiūroje raginama glaudžiau bendradarbiauti tarp agentūrų. Norint atlikti pastangas, reikia standartizuoto susidūrimų įvertinimo gairių rinkinio ir „metodų, kaip integruoti kelių paslaugų teikėjų susidūrimo rizikos vertinimus“.
Kalbant apie technologijas, susidūrimų išvengimui ir numatymui taip pat bus naudingi mašininio mokymosi algoritmų kūrimas, optinių ir radijo sekimo pagalbinių priemonių kūrimas ir panaudojimas bei ilgesnis papildomų patobulinimų sąrašas.
Techninėje knygelėje apibendrinta mūsų problema: kosmoso šiukšlėms reikia standartizuotų metodų, kad būtų galima įvertinti pavojus, išvengti pavojų ir pašalinti pavojus.
Nors technologija, reikalinga kosminių šiukšlių problemai spręsti, dar nėra nuodugniai išvystyta, beveik neabejojama, kad taip bus. Tačiau reikalingos technologijos gali būti ne didžiausia kliūtis sprendžiant kosminių šiukšlių problemą. Kritinė dalis yra bendradarbiavimas.
Be bendradarbiavimo problema niekada nebus iki galo išspręsta. Tačiau bendradarbiavimo gali pritrūkti. Mūsų rūšį bent iš dalies apibrėžia mūsų tarpusavio kivirčai ir bendrumo tragedija. Skirtingos tautos turi skirtingą ideologiją, politiką ir vadovavimą.
Dar blogiau, kai kurios tautos aktyviai kuria daugiau šiukšlių. 2007 m. Kinija atliko priešpalydovinės raketos bandymą, kuris sunaikino nebeveikiantį palydovą ir sukūrė didžiulį kiekį šiukšlių.
2017 metais Rusija padarė tą patį. Indija atliko panašų bandymą 2019 m., nors jie teigia, kad ji buvo tokiame mažame aukštyje, kad nuolaužos greitai sudegs Žemės atmosferoje. Tačiau JAV strateginė vadovybė teigė, kad nuolaužos kosmose išliko ilgiau, nei teigė Indija.
Neatrodo tikėtina, kad planetos šalys ir kosmoso agentūros artimiausiu metu bendradarbiaus.
Tačiau, kaip ir klimato kaitos ir daugelio kitų problemų atveju, kosmoso šiukšlių problemą galime išspręsti tik bendradarbiaudami.
Šį straipsnį iš pradžių paskelbė „Universe Today“. Skaitykite originalų straipsnį.
