Διαστημικά σκουπίδια

Εικόνα 01: Οι πορτοκαλί κουκκίδες είναι απεικόνιση μερικών από τους 2740 “νεκρούς” (ανενεργούς) δορυφόρους που πετάνε πάνω από τη Γη. H απεικόνιση έγινε με το εργαλείο CelesTrak

Τα διαστημικά σκουπίδια είναι ένα τεράστιο πρόβλημα που γίνεται όλο και μεγαλύτερο. Εκατοντάδες χιλιάδες τεχνητά αντικείμενα περιφέρονται γύρω από τον πλανήτη μας. Από νεκρούς δορυφόρους, μέχρι “πεταμένα” παξιμάδια και μπουλόνια, όλα αυτά τα ιπτάμενα άχρηστα αντικείμενα θέτουν σε κίνδυνο τους ενεργούς δορυφόρους.

Το 2009, σε ύψος περίπου 800 χλμ πάνω από τη Σιβηρία, δύο δορυφόροι συγκρούστηκαν με ταχύτητα περίπου 35800 χλμ/ώρα, προκαλώντας ένα σύννεφο από χιλιάδες συντρίμμια. Οι δορυφόροι που συγκρούστηκαν σε αυτό το ατύχημα υψηλής ταχύτητας, ήταν ο “νεκρός” (ανενεργός) Ρωσικός δορυφόρος Cosmos 2251 και ο ενεργός Αμερικανικός δορυφόρος επικοινωνίας Iridium 33. Το καταστροφικό τους τέλος ήταν η πρώτη γνωστή φορά που δύο δορυφόροι συγκρούστηκαν στο διάστημα, και μια αναπάντεχη υπενθύμιση του αυξανόμενου προβλήματος των διαστημικών σκουπιδιών.

Περισσότερα από 23000 αναγνωρισμένα τεχνητά θραύσματα, μεγέθους περίπου 10 εκατοστών, “πετάνε” γύρω από τον πλανήτη μας. Αυτά όμως, είναι μόνο τα κομμάτια που είναι αρκετά μεγάλα για να εντοπιστούν. Εκτιμάται ότι ανάμεσά στα μεγαλύτερα θραύσματα, υπάρχουν και περίπου 500000 κομμάτια μικρότερου μεγέθους (1-10 εκατοστά).

Τα περισσότερα από αυτά τα συντρίμμια βρίσκονται στη χαμηλή γήινη τροχιά, δηλαδή σε απόσταση περίπου 2000 χλμ από την επιφάνεια της Γης. Στη χαμηλή γήινη τροχιά βρίσκονται επίσης, δημοφιλής δορυφόροι όπως ο στόλος συστήματος παρατήρησης της γης της NASA (Earth Observing System fleet), αλλά και ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (International Space Station). Το διάστημα είναι τεράστιο, ώστε ακόμη και 23000 θραύσματα τείνουν να απέχουν πολύ το ένα από το άλλο. Ακόμη και τα μικρότερα από αυτά τα κομμάτια όμως, επειδή έχουν τεράστιες ταχύτητες, μπορούν να προκαλέσουν μεγάλο πρόβλημα στους ενεργούς δορυφόρους που βρίσκονται σε τροχιά.

Τα διαστημικά σκουπίδια μπορούν να προσκρούουν σε άλλα αντικείμενα με ταχύτητα άνω των 35800 χλμ/ώρα, δηλαδή πιο γρήγορα κι από σφαίρα. Οι συγκρούσεις με αυτά τα μικροσκοπικά κομμάτια συχνά αφήνουν βαθουλώματα και φθορές στα πολυάριθμα ενεργά αντικείμενα που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας, πχ δορυφόροι, τηλεσκόπια και άλλα. Το 2006, για παράδειγμα, ένα μικροσκοπικό κομμάτι διαστημικού σκουπιδιού συγκρούστηκε με τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, προκαλώντας εμφανή φθορά στο βαριά ενισχυμένο παράθυρο.

Τι είναι όλα αυτά τα σκουπίδια;

Τα διαστημικά σκουπίδια συσσωρεύονται από τότε που ο Sputnik 1, ο πρώτος δορυφόρος που έστειλαν οι άνθρωποι στο διάστημα, ξέφυγε από τη βαρυτική έλξη της γης το 1957. Μετά το Sputnik 1 και την έναρξη της διαστημικής εποχής, έχουν ακολουθήσει πάνω από 4700 εκτοξεύσεις σε όλο τον κόσμο. Αυτό όμως σημαίνει επίσης ότι οι άνθρωποι έχουν αφήσει το σημάδι τους στο διάστημα με τη μορφή σκουπιδιών.

Τα διαστημικά σκουπίδια περιλαμβάνουν κομμάτια των πυραύλων που εκτοξεύουν τους δορυφόρους σε τροχιά, αλλά και τους ίδιους τους δορυφόρους μόλις αυτοί “πεθάνουν”. Σκουπίδια προέρχονται επίσης από μικρότερα κομμάτια ή αντικείμενα που χάνονται στο διάστημα, συμπεριλαμβανομένων μεταξύ άλλων εξοπλισμό των αστροναυτών όπως παξιμάδια, μπουλόνια, καπάκι φακού, κατσαβίδι ακόμη και μια σπάτουλα!

Ωστόσο, ο αριθμός σκουπιδιών στο διάστημα έχει αυξηθεί απότομα τις τελευταίες δεκαετίες εξαιτίας της προαναφερθείσας σύγκρουσης δορυφόρων που έγινε το 2009 και της προσχεδιασμένης καταστροφής του Κινέζικου μετεωρολογικού δορυφόρου Fengyun-1C το 2007 κατά τη διάρκεια δοκιμής αντιδορυφορικών πυραύλων. Το 2019, η Ινδία ανακοίνωσε επίσης ότι ολοκλήρωσε με επιτυχία μια δοκιμή αντιδορυφορικών πυραύλων, δημιουργώντας ένα νέο “σύννεφο” σκουπιδιών από τουλάχιστον 400 κομμάτια, γεγονός που αύξησε τον κίνδυνο επιπτώσεων στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, κατά περίπου 44% σε μια περίοδο 10 ημερών (ο σταθμός έχει τη δυνατότητα να ελιχθεί εάν είναι σε κίνδυνο).

Ωστόσο το “σύννεφο” διαστημικών σκουπιδιών της Ινδίας το 2019 είναι διαφορετικό από αυτό της Κίνας το 2007. Σε αντίθεση με τη δοκιμή μεγάλου υψομέτρου της Κίνας, ο πύραυλος της Ινδίας στόχευσε έναν δορυφόρο που βρισκόταν σε χαμηλό υψόμετρο, που σημαίνει ότι τα περισσότερα από αυτά τα συντρίμμια προβλέπεται να εισέλθουν ξανά στην ατμόσφαιρα της Γης με την πάροδο του χρόνου. Καθώς οι ουρανοί γεμίζουν όλο και περισσότερο με επιστημονικούς και εμπορικούς δορυφόρους, όλα τα κράτη πρέπει να συνεργαστούν για να καταστείλουν το αναπτυσσόμενο πρόβλημα.

Πώς ξέρουμε τι υπάρχει στο διάστημα;

Τα διαστημικά σκουπίδια παρακολουθούνται από το Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ μέσω του Διαστημικού Δικτύου Παρακολούθησης (USA Space Surveillance Network) το οποίο εκμεταλλεύεται ένα παγκόσμιο δίκτυο τηλεσκοπίων για την ανίχνευση, παρακολούθηση και καταλογογράφηση των πολλών ανθρώπινων αντικειμένων που “πετάνε” γύρω από τον πλανήτη.

Αντικείμενα μεγέθους 10 και παραπάνω εκατοστών, καταγράφονται και παρακολουθούνται τακτικά. Ενώ όσα έχουν μέγεθος 0,3 εκατοστά, ανιχνεύονται από επίγεια ραντάρ, επιτρέποντας στους επιστήμονες να κάνουν στατιστικές εκτιμήσεις για τον αριθμό τους. Αυτά που έχουν ακόμη μικρότερο μέγεθος υπολογίζονται θεωρητικά, από το πλήθος βαθουλωμάτων και τις φθορές που εμφανίζουν διαστημικά οχήματα που λειτουργούν σε χαμηλά υψόμετρα.

Μπορούμε να σταματήσουμε να εκτοξεύουμε αντικείμενα στο διάστημα;

Παρότι μερικά από τα διαστημικά σκουπίδια θα χάσουν ύψος με την πάροδο του χρόνου και θα καούν στην ατμόσφαιρα της Γης, υπάρχουν πολλά αντικείμενα στο διάστημα. Ακόμη και αν σταματήσουν οι νέες εκτοξεύσεις ή οι μεγάλες συγκρούσεις, τα διαστημικά σκουπίδια που βρίσκονται ήδη στη χαμηλή γήινη τροχιά είναι τόσο πολλά που θα συνεχίσουν να πολλαπλασιάζονται κατά τη διάρκεια των αιώνων, όσο συγκρούονται μεταξύ τους. Υπολογίζεται πως στα επόμενα 200 χρόνια τα συντρίμμια μεγέθους 20 εκατοστών θα αυξηθούν κατά 1,5 φορές. Αλλά τα μικρότερα σωματίδια θα αυξηθούν ακόμα περισσότερο. Σκουπίδια μεγέθους 10-20 εκατοστών αναμένεται να πολλαπλασιαστούν 3,2 φορές, ενώ αυτά που έχουν μέγεθος μικρότερο από 10 εκατοστά θα αυξηθούν κατά έναν παράγοντα 13 έως 20.

Ο πολιτισμός μας βασίζεται όλο και περισσότερο στον αυξανόμενο αριθμό δορυφόρων που βρίσκονται γύρω από τη γη. Οι δορυφόροι είναι ανεκτίμητοι για την επιστήμη, αλλά χρησιμοποιούνται ευρέως και για τις τηλεπικοινωνίες, την πλοήγηση, την πρόγνωση καιρού και πολλά άλλα. Επομένως αποκλείεται να σταματήσουν ή και να μειωθούν οι μελλοντικές εκτοξεύσεις. Για αυτό το λόγο οι επιστήμονες ερευνούν μια σειρά μεθόδων τόσο για την απομάκρυνση των σκουπιδιών από το διάστημα όσο και για τη μείωση τους.

Τί προσπάθειες γίνονται;

Στην παρούσα φάση, τα σχέδια που αναπτύσσονται για τον έλεγχο των διαστημικών σκουπιδιών θυμίζουν περισσότερο επιστημονική φαντασία παρά πραγματικότητα. Η διαστημική υπηρεσία της Ιαπωνίας, JAXA, δοκιμάζει ένα διαστημικό ηλεκτρονικό “μαστίγιο” που εκτείνεται σε απόσταση σχεδόν 700 μέτρων και το οποίο λειτουργεί με μέθοδο ηλεκτροδυναμικής πρόσδεσης (electrodynamic tether-EDT, λεπτομέρειες εδώ), με σκοπό να εκτροχιάζει τα συντρίμμια, στέλνοντάς τα να καούν στην ατμόσφαιρα της Γης. Άλλες προτάσεις περιλαμβάνουν γιγάντιους μαγνήτες, βέλη και δίχτυα για να μειωθεί με ασφάλεια το αναπτυσσόμενο σύννεφο συντριμμιών.

Εικόνα 02: Οι πορτοκαλί κουκκίδες είναι απεικόνιση μερικών από τους 2740 “νεκρούς” (ανενεργούς) δορυφόρους που πετάνε πάνω από τη Γη. H απεικόνιση έγινε με το εργαλείο CelesTrak

Πηγές:

Leave a Reply Cancel Reply