Is ruimte puin so gevaarlik? Waar om die wentelbane te begin skoonmaak? Watter regsprobleme moet hiervoor opgelos word? Watter projekte word aangebied? Die korrespondent van "RG" praat hieroor met Vladimir Agapov, 'n senior navorser by die Institute of Applied Mathematics vernoem na V. I. M. V. Keldysh, wat die hooforganisasie van die Russiese Akademie van Wetenskappe is oor die probleem met ruimtevuil.
Dus, die voorste ruimtemagte, uit woorde oor die gevaar van ruimtebesoedeling, het uiteindelik besluit om aan die gang te kom. Die pioniers sal die Japannese wees, wat so 'n skoonmaakstelsel in Februarie gaan toets. Maar is dit regtig so relevant? Na verloop van jare, word daar baie gepraat oor die gevaar van vullis, maar in die algemeen het daar geen ernstige ongelukke plaasgevind nie. Laat dit miskien vlieg en hoef u nie baie geld te spandeer nie?
Vladimir Agapov: Laat ons eers uitvind waaroor ons eintlik praat. Wat is ruimte puin? Volgens kenners draai meer as 650 duisend verskillende voorwerpe van meer as een sentimeter om die aarde. Hiervan word tans slegs grotes opgespoor, meer as 10 sentimeter, waarvan daar ongeveer 22 duisend is. Die ander honderde duisende is incognito, "meneer X". Maar daar is nog kleiner, ongeveer 'n millimeter, hulle getal word op ongeveer 3,5 miljoen voorwerpe geraam.
Die onaangenaamste is dat hierdie armada voortdurend groei. Nie net omdat al hoe meer voertuie die ruimte in gestuur word nie, wat op die ou end ook vullis word. Die probleem is dat die 'vuil' self nie passief is nie. Die fragmente wat met groot spoed vlieg, bots met mekaar, word vernietig, wat honderde en duisende nuwe voorwerpe vir baie jare tot gevolg het. Dit is nie toevallig dat die ISS en ander ruimtetuie met toenemende frekwensie aan 'n moontlike botsing met ruimtemodder onttrek word nie.
Maar as hulle praat oor die voorkoming van botsings, dan praat ons slegs van voldoende groot fragmente wat voortdurend deur spesiale locators en teleskope opgespoor word. Maar daar is baie meer klein plakkers in 'n baan, wat niemand kan opspoor nie, maar wat ook uiters gevaarlik is. Dit is bekend dat na die landing mikrokrake van sulke kritieke afmetings in die voorvensters van 'n aantal ruimtetuie aan die lig gekom het dat 'n volledige onderdrukking van die ruimtetuig amper kon plaasvind. Met die besef van al hierdie probleme, het die ruimte -magte hul werk teen die bestryding van ruimtevuil dramaties verskerp. Hier moet tyd nie vermors word nie, die situasie moet nie op die rand gebring word nie, as die probleem te ryp is en dit te laat sal wees.
Maar die Japannese is reeds gereed om die eerste te wees wat begin skoonmaak …
Vladimir Agapov: Dit is nie heeltemal waar nie. Dit gaan slegs oor die toets van een van die vele opsies. Daar is geen twyfel nie, dit is belangrik, maar eerder om die aandag op die probleem te vestig. Eintlik, voordat u konkrete projekte ernstig aanpak, is dit nodig om 'n inventaris van alle ruimtevuil te maak. Waar en wat vlieg, hoe gevaarlik is hierdie voorwerpe. Op die oomblik het ons nie 'n volledige prentjie nie. In lae wentelbane, tot drieduisend kilometer bo die aardoppervlak, hang ongeveer 80 persent van die puin hoog, en hoofsaaklik geostasionêr, ongeveer 36 duisend kilometer bo die aarde, en in intermediêre elliptiese wentelbane - die oorblywende 20 persent.
Dit wil voorkom asof ons dringend lae wentelbane moet opneem, waar die grootste deel van die puin versamel het. Maar aan die ander kant is die geostasionêre wentelbaan nie minder belangrik vir ons nie - daar werk tans tans ongeveer 430 voertuie, wat elk tien of selfs honderde miljoene dollars kos. Danksy hulle het ons die internet, satelliet -TV en 'n magdom ander geriewe. En anders as lae wentelbane, is daar slegs een geostasionêr, en ons kan nie so 'n unieke natuurlike hulpbron verloor nie.
Dit wil sê, voordat u die ruimte -dweil inneem, moet u besluit oor prioriteite?
Vladimir Agapov: Natuurlik. En dit is glad nie nodig om met growwe vuil te begin nie. Dit kan blyk dat dit vlieg waar daar geen aktiewe toestelle is nie. Dit is beter om nie sulke fragmente in die nabye toekoms aan te raak nie, veral as dit nie met mekaar bots nie. Maar dit is nie genoeg om 'n gevaarlike groep uit te sonder nie; dit is reeds nodig om daarin te verstaan wat die gevaarlikste is. Dit wil sê, bou 'n prioriteitsboom. En eers daarna geld spandeer aan die skoonmaak van die wentelbane. Andersins is die effek van al hierdie skoonmaak gering.
Of miskien moet die lande terselfdertyd saamstem om glad nie te mors nie? Besoedeling stop?
Vladimir Agapov: Op inisiatief van die VN is 'n aantal sulke maatreëls ontwikkel wat deur verskillende lande ooreengekom is. Daar is 'n paar duidelike idees hier. Byvoorbeeld, as 'n satelliet of 'n vuurpylfase uitgewerk het, moet hulle óf uit hierdie baan na 'n laer baan geneem word, waarvandaan hulle as gevolg van vertraging in die atmosfeer sal daal en verbrand. Of selfs verdrink in die see. Dit geld vir groot voorwerpe, maar daar is baie meer kleinighede wat geskei word wanneer die toestelle gelanseer word en tydens werking - allerhande moere, boute, ens. Die voor die hand liggende oplossing is om ontwerpe te skep sodat niks van mekaar geskei word nie.
Maar die belangrikste verskaffer van vullis is ontploffings in 'n wentelbaan. Die redes is baie anders. Oorblywende brandstof ontplof meestal. Die feit is dat brandstofkomponente, insluitend selfontbrandende, in die vuurpylstadium bly nadat die satelliet in 'n wentelbaan gesit is. Solank die tenks ongeskonde is, gebeur daar niks vreesliks nie, maar as daar byvoorbeeld 'n mikrometeoriet deur die muur breek, vind 'n ontploffing plaas en die trap breek in duisende klein stukkies. Daarom word dit aanbeveel om na die voltooiing van die vlugprogram spesiale kleppe oop te maak om die oorblywende brandstof in die vorm van gasse af te voer.
Watter projekte word vandag voorgestel om die opgehoopte vullis te verwyder? Hoe effektief is die metode wat die Japannese gaan toets?
Vladimir Agapov: Die Japannese projek veronderstel dat 'n spesiale satelliet in 'n wentelbaan sal begin en 'n elektrodinamiese treil sal ontplooi. Dit is 'n metaalgaas van 300 meter lank, 30 sentimeter breed en die dikte van die drade is ongeveer 1 millimeter. Die trawl sal in 'n wentelbaan beweeg, 'n magnetiese veld genereer en sommige van die klein puin vasvang. Binne 'n paar maande sal die "seine" met die vangs onder die invloed van die aarde se magnetiese veld sy wentelbaan verander en die digte lae van die atmosfeer binnedring, waar dit sal brand.
Die projek is redelik voor die hand liggend, maar die vraag is: sal so 'n treil baie vullis versamel? In ruimtetuie word inderdaad nie soveel materiaal gebruik wat gemagnetiseer word nie, veral nie-magnetiese aluminiumlegerings, verskillende diëlektriese films en onlangs saamgestelde materiale. Baie ander projekte word vandag oorweeg. Daar word byvoorbeeld voorgestel dat lasers gebruik word. Maar hierdie opsie laat onmiddellik baie vrae ontstaan. Hoe om die balk op 'n klein voorwerp te rig wat niemand sien nie? Dit is nie duidelik nie. Hulle sê dat ons die sigbare sal beveg. Kom ons sê, deur 'n laserstraal daarop te rig, sal ons die voorwerp stoot. Maar waar? Wie kan voorspel waarheen hy sal vlieg as hy nie die vorm van die voorwerp, sy massa, materiaal ken nie? As gevolg van so 'n impak kan die voorwerp selfs gevaarliker raak, met 'n soort werkapparaat bots.
Na my mening is die gebruik van verskillende remstelsels een van die interessantste idees. Byvoorbeeld, na die einde van sy lewensduur gooi die satelliet 'n "seil", "valskerm" of bloot 'n groot ballon wat met gas opgeblaas word. As gevolg hiervan neem die oppervlakte van die hele struktuur skerp toe, wat dit baie belemmer. Die toestel verlaag vinnig die vlughoogte, betree die digte lae van die atmosfeer en verbrand.
In wetenskapfiksiefilms werk verskillende manipuleerders al lank in wentelbane wat satelliete en ander toerusting verwyder en installeer. Is daar sulke projekte in die portefeulje van wetenskaplikes?
Vladimir Agapov: Natuurlik. Maar hulle is tegnies miskien die moeilikste. 'N Groot vullisvoorwerp het 'n massa van tot 'n paar ton en draai op 'n komplekse manier; dit is nie beheerbaar nie. Het geweldige momentum. Hoe om dit vas te vang en nie die manipuleerder of die ruimtetuig self waarop die manipuleerder geïnstalleer is, te vernietig nie? Komplekse tegniese probleme moet hier opgelos word.
3,5 miljoen verskillende ruimte -puin draai om die aarde
Maar behalwe suiwer wetenskaplike en tegniese probleme, is daar ander probleme. Op hierdie manier kan u nie net vullis nie, maar ook ander mense se ruimtetuie, selfs werkende, verwyder. Dit is in wese stelsels vir twee gebruike - burgerlik en militêr. Daarom is daar 'n belangrike regsaspek in die stryd teen ruimtevuil. Aan die een kant vlieg ruimterommel in 'n wentelbaan, maar aan die ander kant is selfs "dooie" voorwerpe wat verval het, deur iemand besit. En 'n poging van een van die lande, selfs met die beste bedoelings, om iemand anders se voorwerp te verwyder, kan tot baie ernstige konflikte lei. Dit beteken dat sulke operasies op 'n gekoördineerde manier met alle deelnemers uitgevoer moet word, sodat daar nie ekstra risiko's ontstaan nie. Die wêreldgemeenskap werk vandag aan hierdie kwessies, want almal verstaan dat enige skielike beweging tot onaangename gevolge vir almal kan lei. Terloops, selfs as ons skielik ophou om die ruimte in te vlieg, sal die hoeveelheid puin steeds groei. Beramings toon dat die toename in puin slegs as gevolg van onderlinge botsings van reeds vlieënde fragmente in 20-30 jaar die verlies as gevolg van natuurlike prosesse van vertraging in die boonste atmosfeer en wentelbaan sal oorskry.
verwysing
Vandag is die totale massa ruimte -puin in 'n wentelbaan ongeveer 6 700 ton. Die digtheid daarvan op 'n hoogte van 800-1000 kilometer het 'n kritieke vlak bereik. As gevolg van 'n botsing daarmee, is die waarskynlikheid om 'n ruimtetuig vir 'n tydperk van 10-15 jaar te verloor reeds hoër as die waarskynlikheid om 'n ruimtetuig te verloor as gevolg van 'n mislukking aan boordstelsels. Die waarskynlikheid van botsing van twee groot voorwerpe in lae wentelbane word as een gebeurtenis in 15 jaar geraam. Selfs 10 jaar gelede is hierdie syfer 4 keer laer.
