Primul satelit de origine umană din lume, Sputnik-1, a fost lansat de sovietici în 1957. De atunci, peste aproape 9.000 de sateliți au fost lansați în spațiu de aproape 40 de națiuni diferite. Timp de decenii, agențiile spațiale guvernamentale și private s-au concentrat doar pe explorarea spațiului cosmic și pe stabilirea oarecum a dominației în cursa spațială.
Dar acum, ne aflăm într-o situație foarte precară, în care viitorul călătoriilor spațiale în sine atârnă în balanță. Decenii de misiuni spațiale și mii de sateliți au dat naștere unui nou fenomen cunoscut sub numele de “gunoi spațial”.
Gunoiul spațial sau deșeurile spațiale este un termen dat pentru o grămadă de obiecte defuncte, create de om, cum ar fi sateliții și sondele fără pilot care orbitează în jurul Pământului. În 2013, Agenția Spațială Europeană a estimat că există peste 170 de milioane de resturi (mai mari de 1 mm) care se învârt în jurul Pământului, dintre care doar 29.000 de resturi au o dimensiune mai mare de 10 cm. Apoi, în 2016, Comandamentul Strategic al Statelor Unite a catalogat 1.419 sateliți activi deasupra Pământului, cu un total de 17.852 de obiecte urmăribile.
Numărul tot mai mare de sateliți morți reprezintă o problemă nu doar pentru noile nave spațiale, ci și pentru noi, aici, pe suprafața Pământului.
De ce este periculos?
O imagine generată pe calculator a resturilor spațiale din jurul Pământului
Starea actuală a deșeurilor spațiale reprezintă o amenințare serioasă pentru toți sateliții și navele spațiale active care se rotesc pe orbita Pământului. Mulți sateliți artificiali trimiși în spațiu de-a lungul anilor au fost grav avariați de resturile orbitale. Unul dintre primele cazuri confirmate a avut loc în 1996, când Cerise, un satelit militar francez, a fost lovit de fragmente ale unui propulsor Ariane (fabricat tot de Franța), care a explodat în 1986.
Apoi, în 2009, satelitul de cercetare științifică Terra, aparținând NASA, a suferit multiple defecțiuni de sistem, care au fost cauzate, cel mai probabil, de impactul cu un deșeu orbital. Un incident similar a făcut ca Aura, satelitul de cercetare climatică al NASA, să rămână fără energie de la unul dintre panourile sale solare. În 2013, satelitul meteorologic GOES 13 al NOAA a fost lovit de o bucată de resturi spațiale, care i-a afectat temporar instrumentele vitale.
În același an, o lovitură MMOD (Micrometeoroizi și resturi orbitale) a aruncat satelitul rusesc BLITS în afara orbitei pe care era prevăzut și, de asemenea, i-a modificat viteza de rotație. S-a suspectat că resturile ar fi putut fi de origine chineză.
Chiar și Stația Spațială Internațională se află în permanență sub amenințarea unei coliziuni cu resturi orbitale. Deși ISS este protejată în mare parte de tehnologia scutului Whipple, multe dintre instrumentele sale cruciale, cum ar fi panourile solare, nu pot fi protejate fără manevrele spațiale tipice. În 2009, stația spațială a evitat cu greu o coliziune cu un deșeu spațial, despre care se credea că făcea parte din satelitul sovietic Kosmos 1275.
Blazing se întoarce pe Pământ
Oficialii inspectează un modul PAM D prăbușit în 2001
Numărul tot mai mare de sateliți inactivi și necontrolați de pe orbita joasă a Pământului reprezintă un motiv de îngrijorare și pentru oamenii care trăiesc la suprafața Pământului. Există mai multe cazuri în care, la reintrarea în atmosferă, un satelit face o coborâre necontrolată spre suprafața Pământului.
Resturile mai mari sunt mult mai periculoase decât cele mai mici, deoarece pot ajunge la suprafață aproape intacte. Mai jos sunt prezentate câteva exemple de sateliți care s-au prăbușit în trecut.
Skylab: Primul incident major de reintrare a unor resturi spațiale a avut loc în 1979, când prima stație spațială americană, Skylab, s-a dezintegrat deasupra unor părți din Australia de Vest și Oceanul Indian în timpul coborârii sale necontrolate. Skylab a fost lansată de NASA în 1973 și a făcut parte din trei misiuni cu echipaj.
Salyut7: Lansată în 1982, Salyut 7 a fost ultimul laborator spațial din cadrul programului sovietic Salyut, care a fost înlocuit de celebra stație spațială Mir în 1986. Pentru a finaliza tranziția, sovieticii au împins Salyut pe o orbită mult mai înaltă pentru a întârzia reintrarea sa până în 1994.
Cu toate acestea, activitatea solară ridicată și rezistența atmosferică crescută au făcut ca structura să se încarce pe Pământ în 1991, cu trei ani mai devreme decât era prevăzut. Aceasta a explodat la reintrarea în atmosferă,
Mir: După Salyut 1, Mir a devenit cel mai mare satelit artificial de pe orbita inferioară a Pământului (LEO). A fost lansat în 1986 și a reintrat pe Pământ în 2001. La reintrarea în atmosferă, masiva stație spațială s-a dezintegrat deasupra regiunii Pacificului de Sud, în apropiere de Fiji.
Tiangong-1: Prima stație spațială chineză Tiangong-1 este cea mai recentă adăugare la această listă. După ce a pierdut contactul cu controlul de la sol în 2016, stația spațială a reintrat în cele din urmă în atmosfera Pământului la 2 aprilie 2018. Laboratorul spațial a fost în mare parte vaporizat; doar câteva bucăți rămase au ajuns inofensive la suprafață.
Sindromul Kessler
Sindromul Kessler, cunoscut și sub numele de efectul Kessler, este un scenariu în care o coliziune între două obiecte de pe orbita inferioară a Pământului generează mai multe resturi care cresc posibilitatea unor coliziuni ulterioare cu alte obiecte.
Se creează și mai multe resturi sau juncuri spațiale până la un punct în care orice activitate spațială în acel interval orbital devine nepractică sau incomodă pentru multe generații viitoare. Conceptul a fost propus de astrofizicianul Donald J. Kessler în 1978, care a lucrat și pentru NASA.
Măsurarea și urmărirea gunoiului spațial
Organizații precum NASA, ESA și Comandamentul Strategic al SUA sunt în mare parte responsabile de urmărirea tuturor obiectelor potențial periculoase care se rotesc pe orbita Pământului, folosind radare, detectoare optice și telescoape cu baza la sol.
Aceste organizații dețin date valoroase care sunt folosite pentru a muta sateliții și sondele active în afara pericolului. Cele mai multe dintre aceste date provin de la Observatorul Goldstone al NASA, de la Telescopul pentru resturi spațiale TIRA al ESA și de la EISCAT.
Citește și: SpinLaunch își propune să folosească o catapultă de mari dimensiuni pentru a trimite sarcini utile în spațiu
Soluții posibile
Sling Sat care îndepărtează deșeurile spațiale
Abordarea standard, cea mai comună pentru a rezolva problema deșeurilor spațiale este relocarea tuturor sateliților geostaționari pe o orbită de cimitir la sfârșitul vieții lor operaționale. Dar aceasta nu asigură o orbită geostaționară fără deșeuri.
Cercetătorii au venit cu mai multe soluții posibile la această problemă. Cu toate acestea, cele mai multe dintre ele se află încă în stadiul experimental.
Printre acestea se numără Serviciul de infrastructură spațială, care ar fi capabil să împingă sateliții morți pe orbita cimitirului. O altă astfel de navă spațială experimentală este Busek ORbital DEbris Remover (ORDER).
Țări precum Elveția, Japonia, SUA și Franța au toate programele lor de îndepărtare a gunoiului spațial. Cu toate acestea, este posibil ca cele mai multe dintre ele să nu fie rentabile.
Provocări viitoare
Până în prezent, nu există un cadru internațional de reglementare solid pentru reducerea la minimum a deșeurilor spațiale pe orbita inferioară a Pământului, cu excepția orientărilor voluntare furnizate de Comitetul ONU pentru utilizarea pașnică a spațiului cosmic (COPUOS) în 2007.
În 2017, Holger Krag, de la Agenția Spațială Europeană, a declarat că nu numai că nu există o reglementare internațională în această privință, dar nici nu se înregistrează în prezent progrese în cadrul organismului respectiv al ONU. Profesorul Joan Johnson-Freese de la Naval War College a declarat că nu există legi pentru salvarea resturilor din spațiu. ‘Chiar dacă am avea voința politică de a face acest lucru, nu putem transporta bucăți mari de deșeuri pentru că nu ne aparțin’
Citește și: 11 cele mai misterioase semnale din spațiul cosmic
Mulți cercetători cred că orbita inferioară ar putea deveni în curând o zonă de distrugere pentru sateliți din cauza deșeurilor spațiale și să fie pierdută cu totul. Unii au propus, de asemenea, că agențiile spațiale trebuie să dezvolte sateliți mult mai mici, care să poată orbita în jurul Pământului la o distanță sigură față de gunoaiele spațiale.
