Více než 6 600 tun trosek na oběžné dráze

V posledních několika desetiletích jsme nasadili tolik satelitů do vesmíru, že nyní máme obrovský orbitální nevyžádanou problém. Evropská kosmická agentura (ESA) ve svém ročním kosmickém prostředí uvádí, že více než 6 600 tun vesmírného haraburdí se v současné době vznáší asi na nízké oběžné dráze Země (LEO), mezi 100 – 1 200 mil (160 – 2 000 km) nad povrchem naší planety.

Podle NASA to v roce 2023 je naposledy z odhadů 6 000 tun. Je to většinou neviditelný, ale masivní problém, protože „jsme záviseli na satelitech jako zdroji informací pro náš každodenní život, od navigace, telekomunikace, po služby, až po pozorování Země, včetně obrany a bezpečnosti,“ řekl generální ředitel ESA Josef Aschbacher DW.

Obrovské množství malých kusů

Space Junk se skládá z různých druhů bitů a bobů. Existují objekty vytvořené, když užitečné zatížení (jako je operační satelitní nebo kalibrační nástroj) exploduje nebo se srazí s jiným ve vesmíru. Poté jsou během fungování užitečného zatížení, jako jsou obálky optických nástrojů nebo nástrojů astronautů, záměrně uvolněné objekty. K problému přispívají raketová těla nebo orbitální fáze startovacích vozidel, stejně jako šňůry a motory. A pak máme kousky vytvořené z událostí rozpadu na oběžné dráze, jako jsou kolize, exploze a slza a opotřebení kosmické lodi.

Dokonce i drobné kousky prostoru, které jsou malé jako milimetrové široké, mohou způsobit velké poškození kosmických lodí a satelitů. Podle Tiago Soares, hlavního inženýra ESA’s Clean Space Office: „Jedno centimetrový kus zbytků má energii ručního granátu.“

Nyní zvažte skutečnost, že právě teď existuje nejméně 1,2 milionu objektů prostorových zbytků větších než 1 cm (0,4 palce) přibližující se kolem naší oběžné dráhy. Každý z nich se může srazit s něčím jiným a riskuje, že vytvoří stovky dalších kousků trosek v řetězové reakci, kterou nazýváme Kessler Effect.

A co víc, softwarový nástroj pro modelování debrisů ESA, Master, ukazuje, že v rozsahu Leo asi 340 km (550 km) nadmořské výšky je nyní zhruba tolik zbytků, jako jsou aktivní satelity.

Množství objektů, stejně jako jejich kombinovaná hmotnost a plocha, od začátku vesmírného věku neustále roste, což vede k nedobrovolným kolizím mezi provozními užitečnými zatíženími a prostorovým úlomkem. Zvyšující se vesmírný provoz, poháněný miniaturizací a velké souhvězdí, dále přispívá k potenciálu pro generování volných zbytků. A v roce 2024 došlo k několika hlavním fragmentačním událostem, stejně jako několik menších. To vedlo k velkému nárůstu objektů za jeden rok, s nejméně přes 3 000 nově sledovaných objektů.

Udržování čistého prostoru

V současné době neexistují žádné mezinárodní vesmírné zákony, které by vyžadovaly, aby byly trosky v Leo vyčištěny. Kosmické agentury a průmyslové orgány včetně ESA však mají pokyny a doporučení týkající se zmírnění generování trosek. Mezi ně patří úvahy o návrhu kosmických lodí jako:

• Prevence uvolňování objektů souvisejících s misí (jako jsou uzávěry čoček a mechanismy nasazení)
• Použití materiálů a komponent, které minimalizují riziko fragmentace během a po operaci
• Začlenění spolehlivých mechanismů nasazení, které nevytvářejí trosky
• Navrhování struktur kosmických lodí k minimalizaci šance na rozpad z vnitřních zdrojů energie
• Včetně schopností likvidace na konci života v původním designu
• Vytváření pasivačních systémů pro neutralizaci zdrojů energie (baterie, pohonné látky) na konci mise
• Navrhování kosmické lodi, která může během atmosférického opětovného vstupu plně spálit

ESA plánuje, aby v roce 2028 v roce 2028 plánuje ESA odstranit kosmickou loď Clearspace-1 odstraněním kosmické lodi a dokáže chytit kosmické junky velikosti kufru pomocí čtyř „drápů“. Tokio Astroscale také nabízí služby odstraňování trosek. Obě společnosti byly britské vesmírné agentuře uzavřeny s cílem odstranit do příštího roku spoustu ne provozovaných britských satelitů.

Clearspace SA

Pokud tyto plány skutečně fungují, budou mezi prvními skutečnými misemi pro čištění nevyžádaných kosmiků vůbec. Škálení takového úsilí o vyčištění i zlomek obrovského množství zbytků v Leo bude obtížné a trvá věky.

Doufejme, že s tím, jak se starty stále stávají levnějšími a přístupnějšími, uvidíme na oběžné dráze další odstranění odpadků – spolu s ambiciózními plány na použití satelitů pro věci, jako je globální přístup k internetu a záření sluneční energie na Zemi.

Zdroj: ESA