Kolem Země obíhá více než 6 600 tun trosek

Během posledních několika desetiletí jsme rozmístili do vesmíru tolik satelitů, že nyní máme obrovský problém s orbitálním odpadem. Evropská kosmická agentura (ESA) ve své výroční zprávě o vesmírném prostředí uvedla, že na nízké oběžné dráze (LEO) ve výšce 160 až 2 000 km nad povrchem naší planety v současné době pluje více než 6 600 tun vesmírného odpadu.

To je podle NASA odhadovaných 6000 tun naposledy zaznamenaných v roce 2023. Je to většinou neviditelný, ale masivní problém, protože „jsme závislí na družicích jako zdroji informací pro náš každodenní život, od navigace, přes telekomunikace, služby až po pozorování Země, včetně obrany a bezpečnosti,“ řekl DW generální ředitel ESA Josef Aschbacher.

Obrovské množství malých kousků

Vesmírné smetí se skládá z různých druhů bitů a bobů. Existují objekty, které vznikají, když náklad (jako operační satelit nebo kalibrační přístroj) exploduje nebo se srazí s jiným ve vesmíru. Pak jsou tu předměty záměrně uvolněné během fungování užitečného zatížení, jako jsou kryty pro optické přístroje nebo nástroje astronautů. Raketová tělesa nebo orbitální stupně nosných raket, stejně jako kryty a motory, tento problém ještě zhoršují. A pak tu máme kousky vytvořené z událostí rozpadu na oběžné dráze, jako jsou srážky, exploze a trhliny a opotřebení kosmických lodí.

Dokonce i malé kousky vesmírného odpadu, malé jako jeden milimetr, mohou způsobit velké škody na kosmických lodích a satelitech. Podle Tiago Soarese, hlavního inženýra Kanceláře pro čistý vesmír ESA, „jednocentimetrový kus trosek má energii ručního granátu.“

Nyní zvažte skutečnost, že kolem naší oběžné dráhy se právě teď přibližuje nejméně 1,2 milionu objektů vesmírného odpadu větších než 1 cm (0,4 palce). Každý z nich se může srazit s něčím jiným a riskovat vytvoření stovek dalších úlomků v řetězové reakci, kterou nazýváme Kesslerův efekt.

A co víc, softwarový nástroj ESA pro modelování trosek, MASTER, ukazuje, že v dosahu LEO ve výšce kolem 340 mil (550 km) je nyní zhruba tolik trosek, kolik je aktivních satelitů.

Množství objektů, stejně jako jejich kombinovaná hmotnost a plocha, od počátku vesmírného věku neustále roste, což vede k nedobrovolným srážkám mezi provozním nákladem a vesmírným odpadem. Rostoucí vesmírný provoz, poháněný miniaturizací a velkými konstelacemi, dále přispívá k potenciálu generování uvolněného odpadu. A v roce 2024 došlo k několika velkým fragmentačním událostem a také k několika menším. To vedlo k velkému nárůstu objektů během jednoho roku, s nejméně 3 000 nově sledovanými objekty.

Udržování prostoru v čistotě

V současné době neexistují žádné mezinárodní vesmírné zákony, které by vyžadovaly úklid trosek v LEO. Vesmírné agentury a průmyslové orgány včetně ESA však mají pokyny a doporučení týkající se zmírnění vzniku trosek. Patří mezi ně úvahy o designu kosmických lodí, jako jsou:

• Zabránění uvolnění předmětů souvisejících s misí (jako jsou krytky objektivu a mechanismy rozmístění)
• Použití materiálů a komponentů, které minimalizují riziko fragmentace během operací a po nich
• Začlenění spolehlivých mechanismů nasazení, které nevytvářejí trosky
• Navrhování struktur kosmických lodí, aby se minimalizovala možnost rozpadu od vnitřních zdrojů energie
• Včetně možností likvidace po skončení životnosti v původním designu
• Vytváření pasivačních systémů pro neutralizaci zdrojů energie (baterie, pohonné hmoty) na konci mise
• Navrhování kosmické lodi, která může plně shořet během opětovného vstupu do atmosféry

ESA plánuje, že kosmická loď ClearSpace-1 na odstraňování trosek odstraní v roce 2028 z oběžné dráhy družici PROBA-1 o velikosti kufru (používá se pro technologické demonstrace). Postavena švýcarskou firmou ClearSpace, váží asi 112 kg a dokáže uchopit vesmírné smetí pomocí čtyř „drápů“. Tokijská společnost Astroscale také nabízí služby odstraňování trosek. Obě společnosti uzavřely smlouvu s britskou kosmickou agenturou, aby do příštího roku odstranily spoustu nefunkčních britských satelitů.

ClearSpace SA

Pokud tyto plány skutečně vyjdou, budou mezi prvními skutečnými misemi na čištění vesmírného smetí vůbec. Škálovat takové úsilí k odstranění byť jen zlomku obrovského množství trosek v LEO bude obtížné a bude trvat věky.

Doufejme, že jak budou starty stále levnější a dostupnější, uvidíme na oběžné dráze více odstraňování odpadků – spolu s ambiciózními plány na využití satelitů pro věci, jako je globální přístup k internetu a vyzařování sluneční energie na Zemi.

Zdroj: ESA