Kuidas puhastada orbiiti kosmoseprahist? Kosmoseprügi ümber Maa: klassifikatsioon, kõrvaldamismeetodid.

MOSKVA, 21. mai – RIA Novosti, Tatjana Pichugina. Vene seeria Canopus-V satelliit tegi kaks manöövrit, et vältida kokkupõrget kosmoseprahi tükiga. See juhtum juhtis tähelepanu probleemile, mida eksperdid on arutanud juba üle kümne aasta: kuidas puhastada Maa-lähedast kosmost inimese tekitatud prahist. RIA Novosti räägib paljulubavatest ja poolfantastilistest projektidest, mida teadusringkond pakub.

Alates kosmoseajastu algusest on Maa lähedale kogunenud palju objekte, mis lendavad suure kiirusega satelliitide läheduses. Kui maalähedases ruumis killud varem või hiljem aeglustuvad, kukuvad ja enamjaolt põlevad atmosfääris ära, siis võivad nad geostatsionaarsel orbiidil igavesti keerleda. Kokkupõrge väikese plasti- või rauatükiga kiirusel mitu kilomeetrit sekundis ähvardab kosmoselaeva hävingu või tõsiste vigastustega.

1983. aastal jättis värviosake Ameerika süstiku Challengeri kerele mõlgi, 2006. aastal kahjustas kosmosepraht satelliidi Russian Express AM11 termoregulatsiooni. Hubble'i teleskoobi antenn kannatas vaid ühe sentimeetri mõõtmetega tulnuka killukese käes. ISS teeb prahi vältimiseks keskmiselt viis manöövrit aastas. Satelliit Canopus V muutis samal põhjusel orbiiti kaks korda aastas.

Nüüd on madalatel Maa-lähedastel orbiitidel peaaegu miljon inimese loodud objekti. Nende mass on hinnanguliselt kaheksa tuhat tonni. Jälgimine on alla viie protsendi, sealhulgas kosmoseaparaadid. USA andmetel jälgitakse Maalt 18 000 kosmoseprahi objekti. Sama info kuulutati välja ka kosmosenõukogus Vene akadeemia Boriss Šustov, Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliige Astronoomia Instituudist. Tema sõnul on potentsiaalsed tapjad sentimeetri suurused killud. kosmoselaev.

Lisaks on teadlased mures kogunenud prahi pärast, mille pindala ja massi suhe on suur, kuna need võivad orbiiti dramaatiliselt muuta, mida on võimatu ennustada.
Ohtlik on ka iga-aastane kosmosejäätmete langemine Maale. Kuigi trajektoori saab arvutada nii, et kokkupõrge pinnaga toimub mahajäetud kohtades, jääb intsidentide tõenäosus püsima.

Suurem osa kosmoseprahist tekib orbiitrite hävimise ja kokkupõrke tagajärjel. Lisaks on orbiit täis kulunud ja kanderakettide ülemisi astmeid, juba mitteaktiivseid satelliite ning startide käigus maha tulnud kilde.

USA, Venemaa ja Hiina moodustavad 93% kosmoseprahist. Aastas suureneb selle kogumaht neli protsenti.

Noodad, purjed ja laserid

Seni on prahiga kokkupõrke tõenäosus väike, kuid varem või hiljem on orbiidil vaja kord taastada. Nüüd piirduvad nad passiivsete kaitsemeetmetega: paigutavad satelliidid soomust läbistavatesse keredesse, paigaldavad kilpe või manööverdavad orbiidil. Aktiivsed jäätmekäitluskohad puuduvad.

Nicholas Johnson, kes NASAs seda probleemi jälgib, tegi ettepaneku saata kosmosesse tohutu, 1,8-kilomeetrise läbimõõduga Õhupall NERF täidetud aerogeeliga. Selle poorne kest laseb väikestel kildudel läbi pääseda, summutab nende kiirust ja selle tulemusena põlevad need atmosfääris ära. Kuid tõsiasi on see, et pall ise läheb kiiresti orbiidilt välja ja põleb läbi. Lisaks tänu suured suurused selle kokkupõrke tõenäosus aktiivse kosmoselaevaga on suur.

Prantsuse insener Jonathan Missel töötas välja Sling-Sat satelliidi koos kosmosepühkijaga TAMU. Seade keerleb üles ja laseb nagu tropp välja killu selles suunas, kus on tagatud selle pääsemine atmosfääri. Ta on teel järgmise juurde. See liikumisviis lahendab orbitaalpuhastusrobotite suure kütusekulu probleemi.

Jaapanlased tulid välja elektrodünaamilise nooda projektiga, millesse langeb kulunud satelliit. Käivitamisel kinnitatakse sellele mähis koos kaabliga. Missiooni lõpus lõdvestub see tänu magnetväli Maa sees on elektrivool ja Lorentzi jõud surub satelliidi atmosfääri kuni täieliku põlemiseni.

Päikesepurje satelliite ja õhupurskeid pakutakse ka prahi madalamale orbiidile löömiseks.

Rohkem kui korra oli mõte põletada prügi laseri või raudteerelvaga ( elektromagnetiline relv) paigaldatud Maa peale.

"Eelistatav on asetada laser sinna, kus on praht, orbiidile, seda enam, et tehnoloogia võimaldab luua kompaktseid installatsioone. Eelised on ilmsed – vähendades kaugust sihtmärgini ja suurendades suunamise täpsust, puuduvad optilised moonutused põhjustatud atmosfäärist,» selgitas Oleg Palašov Venemaa Teaduste Akadeemia rakendusfüüsika instituudist kosmosenõukogus esinedes.

Tema sõnul hõlbustab ülesannet see, et on võimalik kasutada lühiajalist, femtosekundilist laserit, mis vähendab energiakulusid.

Jälgige ja hoiatage

Seni jälgitakse kosmoseprahti Maalt, püüdes kindlaks teha selle võimalikku ohtu. Erilist tähelepanu pööratakse orbiitidele, kus on kõige rohkem seadmeid.

Kaitseministeeriumi andmetel jälgib Venemaal orbiiti viiskümmend teleskoopi, mis moodustavad kosmosejuhtimissüsteemi. Nad kannavad madalatel orbiitidel seitse tuhat prahti ja kõrgetel umbes kuus tuhat tükki. Lisaks on nende vaateväljas poolteist tuhat kosmoselaeva.

Prügiolukorra jälgimine Automatiseeritud süsteem hoiatus ohtlike olukordade eest Maa-lähedases avakosmoses (ASPOS OKP), mida juhib TsUP TsNIIMash. Sellel on Venemaal ja SRÜs 36 maapealset teleskoopi. Üks kvantoptiline jaam asub Brasiilias. Samuti on kavas laiendada võrku jaamadega BRICS-riikides.

Üle poole sajandi kestnud lendudel Maa-lähedasele orbiidile on sellele kogunenud ligi 170 miljonit kosmoseprahi osakest – siin on metallikillud, ebaõnnestunud satelliidid ja isegi astronautide kaotatud tööriistad. Eksperdid kratsivad kukalt: kuidas kaitsta lennukid

tekst: Til Hain

Mis lihtsalt ei lenda ümber Maa. Planeedile lähimal orbiidil kuni kahe tuhande kilomeetri kõrgusel pöörleb ligi 2800 tonni kõikvõimalikku prügi: on kulunud kanderakettide kilde ja vigaseid satelliite ja alla kukkunud kosmoselaevade fragmente ja kruvikeerajaid. , ja isegi Venemaa orbitaaljaama "Mir" prügikotid, mis sisaldasid muu hulgas külmutatud väljaheiteid ... Ja kuigi jaam vajus sisse vaikne ookean juba 2001. aasta märtsis jätkavad mõned sellised paketid kosmoses lendamist.

Maa-lähedasel orbiidil registreeriti radaritega vähemalt 23 000 objekti läbimõõduga kümme sentimeetrit või rohkem. Nad kihutavad läbi kosmosevaakumi kiirusega kuni 28 000 kilomeetrit tunnis. Lisaks tiirleb meie planeedi ümber erinevatel orbiitidel ekspertide hinnangul üle 170 miljoni objekti, mille suurus ulatub ühest millimeetrist kuni ühe sentimeetrini. Rohkem väikesed osakesed Maalt pärit prahti on raske tuvastada.

Kõik see tuleb kiiresti ära teha. "On aeg puhastada ruum sellest prügist," ütleb Heiner Klinkrad, Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kosmosejäätmete büroo juht ja üks maailma juhtivaid eksperte selles valdkonnas.

Tema mure on mõistetav: isegi väikseimad prahiosakesed, põrkuvad Rahvusvahelise Kosmosejaama (ISS) või tuhandete meteoroloogiliste, telekommunikatsiooni-, navigatsiooni-, sõjaliste ja muude satelliitidega, võivad neid tõsiselt kahjustada või isegi töövõimetuks muuta. Mitte ilmaasjata on Maa tehissatelliite kindlustatud umbes 20 miljardi USA dollari ulatuses.

"Kui näiteks vaid sentimeetrise läbimõõduga alumiiniumkuul kosmoselaevaga vastu põrkab, on tagajärjed samad, kui seda tabaks 50-kilomeetrise tunnikiirusega liikuv keskklassi auto," selgitab. Heiner Klinkrad. Ja kümnesentimeetrine objekt purustab satelliidi lihtsalt tükkideks.

Kosmosest pärit praht võib isegi meie planeedile kukkuda. 2011. aasta septembris kihutas oma eesmärgi täitnud bussisuurune USA ilmasatelliit UARS Maa poole ja hoidis paljusid inimesi eemal, kuni selle rusud Vaiksesse ookeani kukkusid.

Kuid astronautika peamiseks ohuks on suurte kosmoseprahi tükkide kokkupõrge: üksteise otsa põrkudes "murenevad" need paljudeks väikesteks kildudeks, mis omakorda võivad kokku põrkuda teiste osakestega, tekitades uut prahti – see on oht mehitatud ja mehitamata kosmoselaevad suurenevad nagu laviin. Seda nähtust nimetatakse "Kessleri efektiks" - Ameerika NASA konsultandi Donald Kessleri auks, kes kirjeldas esmakordselt sellist hüpoteetilist stsenaariumi sündmuste arenguks Maa-lähedases kosmoses.

Et see sünge lugu reaalsuseks ei saaks, teeb ESA ettepaneku kosmose "sanitaarolukorda" radikaalselt parandada. Esiteks peab tulevikus kõigil suurtel satelliitidel olema piisavalt kütust, et need saata kas nn "surnud orbiidile" või Maa atmosfääri, kus need ära põlevad. Teiseks peaks igal aastal kosmosest minema viis kuni kümme suurt objekti – mida varem, seda parem. Kas just nii?

Volker Gass Šveitsi kosmosekeskusest Lausanne'i föderaalses polütehnilises koolis teab vastust: me vajame puhastusroboteid. Nüüd arendab ta koos kolleegide rühmaga CleanSpaceOne'i aparaati, millest saab esimene kosmosepüüdja. Kahest Šveitsi kosmosesse saadetud minisatelliidist üle jäänud SwissCube’i eluiga saab peagi otsa. (Teine, Tlsat, lõpetas töötamise juba 2011. aastal.) Ühest neist algab “puhasti” abil orbiidilt eemaldatud sõidukite loendus. "Igaüks peaks vähemalt oma ukseläve ees pühkima," ütleb Gass. See idee sündis Šveitsi spetsialistidel pärast UARS-i satelliidi kukkumist. "Sõime kolleegiga kohvikus lõunat," meenutab Gass, "ja ta soovitas meil koguda kosmoseprahti robotite abil." Siis visandas keegi salvrätikule skeemi ioonmootoriga aparaadist, mis peaks kosmoses liikuma, oma manipulaatoritega prügi haarama ja Maa poole kandma.

Suurepärane ja energiline Volker Gass on juba omandanud mitmesuguseid rolle: ta tegutseb nii teadlase-leiutajana kui ka juhina ja motivaatorina. Aga mis kõige parem, see mees, kes varem satelliitide jaoks mehaanilisi elemente arendas, teab, kuidas oma umbes kümme miljonit eurot maksva prototüübiprojekti vastu huvi tekitada. Tema meeskonda ei kuulu ainult füüsikud, insenerid ja robootikaeksperdid – endisest ESA astronaudist Claude Nicolierist, kes nüüd räägib kosmoseprahiga kaasnevatest ohtudest, on saanud Gassi nõunik.

Koristusroboti "välimus" on märkamatu: kahe-kolme kingakarbi suurune piklik alumiiniumkorpus, mis on varustatud ülikompaktse mootori, videokaamera ja haardeseadmega.

Roboti "käe" kujundab Gass koostöös robotiteadlase Aude Billyariga. Billyar treenib praegu laboris üht oma loomingut. Ta viskab Coca-Cola purgi liikuvale platvormile kinnitatud plastist "käe" suunas – ja auto püüab ta enesekindlalt kinni. Billyar muigab: "Robot peab suutma mitte ainult esemeid haarata ja kinni püüda – peaasi, et ta õpiks ootamatutele olukordadele reageerima."

Kosmoseprügi tükid ei käitu laboris sugugi nagu Coca-Cola purk, vaid pöörlevad reeglina üsna kiiresti ümber oma telje. "Kui proovite neid tavalise robotkäega haarata, libisevad need lihtsalt teie sõrmedest välja," selgitab Gass. Seetõttu töötab tema rühm välja alternatiivset püüdmismeetodit – sarnast sellele, mida kasutatakse anemoonide küttimisel.

Kanadast Šveitsi saabunud füüsik Herbert Shea on konstrueerinud juba mitu "käe" kummist prototüüpi. Tema plaan on järgmine: neli elastset kombitsat haaravad objekti ja mässivad selle kinni. Kummist manipulaatoritesse sisseehitatud elektroodid võimaldavad juhtida kombitsaid Maalt raadiosignaalide abil.

Lisaks arendab Shi mootorit ruumipuhastaja jaoks. Väikestel satelliitidel, sealhulgas SwissCube'il, pole oma mootoreid. Need toimetatakse orbiidile rakettidega ja seejärel liiguvad nad tsentrifugaaljõu ja Maa gravitatsioonijõu vastastikuse kompenseerimise tõttu. Aga koristajal on vaja mootorit, muidu ei saa ta prügi kinni.

Shi panustab ioontehnoloogiad kasutatud kosmosesondides alates 1990. aastatest. Sellises mootoris kiirendatakse ioonidest (elektrilaenguga molekulidest) koosnevat gaasi elektriväli ja väljutatakse läbi düüsi kiirusega kuni 144 tuhat kilomeetrit tunnis. Shi katsetab vedelate ioonidega, et parandada olemasolevaid mootoreid. Gaas vajab rasket reservuaari, kuid ioonne vedelik mitte ja seda tehes loodab Shi vähendada oma ruumi "kojamehe" tööks vajaliku kütuse kogust.

Eeldatakse, et ioonid väljutatakse sadade nõelakujuliste düüside kaudu, mis asuvad CleanSpaceOne'i tagapinnal – need on pisikesed augud, mille läbimõõt on viis korda väiksem kui juuksekarvast. Tänu sellele mootorile on koristusrobot kiirem ja väledam kui ükski prügi.

Ka teised riigid otsivad võimalusi prahi kosmosest eemaldamiseks. Varem olid paljud tsiviilisikud mures, et sõjavägi võib sellist tehnoloogiat kasutada näiteks vaenulike spioonisatelliitide kõrvaldamiseks. Nüüd on need hirmud peaaegu kadunud.

Kõige originaalsemaid ja eksootilisemaid projekte arutatakse rahvusvahelistel teadussümpoosionidel: näiteks Hispaania füüsikud teevad ettepaneku eemaldada kosmoseprügi puhastussatelliidile paigaldatud ioonpüstoli abil. Jaapani insenerid leiutavad hiiglaslikud võrgud prügi püüdmiseks.

"Mitme kilomeetri pikkuse kaabli abil on võimalik mõne nädala või kuuga eemaldada satelliite 1400 kilomeetri kõrguselt orbiidilt," ütleb ESA ekspert Heiner Klinkrad. Ja Saksa satelliiditootja Astrium ja Saksa õhu- ja kosmosekeskus töötavad kombineeritud jäätmete kõrvaldamise ja parandamise süsteemi kallal. Eeldatakse, et ebaõnnestunud satelliidid püüab manipulaator kinni ja seejärel parandab või hävitab "kontrollitud atmosfääri kukkumise" abil. Selle projekti, mille kogumaksumus on hinnanguliselt 180 miljonit eurot, kavatsevad partnerid käivitada 2018. aastal.

Samal aastal peab Šveitsi kosmosekorrapidaja orbiidilt üles korjama esimese satelliidi, mis on oma eluea ära töötanud. Kallist arvutianimatsiooni kasutades demonstreerib Gass, kuidas koristusrobot lendab minisatelliidi juurde, mähib selle ümber oma kombitsad ja võtab saagiga suuna Maa poole. Nädalaga on see video YouTube'i portaalis kogunud üle saja tuhande vaatamise.

Muidugi, arvestades "prügimäe" ulatust, inimeste poolt korraldatud Maa orbiidil on see pigem selline, nagu üritataks kõige tavalisema hambaharja abil puhastada miljonilise suurlinna kanalisatsiooni.

Veelgi enam, ühe kilogrammi kosmoseprahi – ja just nii palju kaalub SwissCube’i satelliit – kõrvaldamiseks peavad šveitslased kosmosesse saatma tervelt kolmkümmend kilogrammi kaaluva roboti. Veelgi enam, see saab olema enesetapurobot: olles orbiidilt võtnud oma kasutatud aparaadi, põleb see koos sellega atmosfääri tihedates kihtides.

Ja iga uue kosmoseprahi tüki jaoks tuleb teha uus robot.

Kas pole liiga palju kallis rõõm? Ei, ütleb ESA ekspert Heiner Klinkrad. Tema sõnul ületab aktiivse kosmosetehnoloogia väljavahetamise hind tunduvalt nende likvideerimise maksumust.

"Me kõik oleme selles valdkonnas mingil määral pioneerid," ütleb Volker Gass. Ta mõtleb juba järgmise põlvkonna robotitele, mis suudavad koguda kosmoseprahti konteineritesse ja saata need atmosfääri põlema.

Tänaseks on selge üks: kui tahame Maa-lähedast orbiiti säästa majanduslikuks ja teaduslikuks otstarbeks, tuleb midagi ette võtta ja mida varem, seda parem.

Vastasel juhul muutub tihe "prügivöönd" Maa ümber teravaks probleemiks ja tõsiseks takistuseks kõigile, kes soovivad Siniselt Planeedilt kosmosesse tõusta. Sellega nõustuvad eranditult kõik Maa-lähedase prahi eksperdid.

Maad ümbritsev kosmosepraht on praht ja suured kasutatud, kahjustatud satelliitide tükid, mida inimkond on Maa orbiidile saatnud rohkem kui viis aastakümmet.

Samuti on need kivid ja kadunud esemed, emaili tilgad ja kõige rohkem mitmesugust prügi, mis millegipärast ei lahkunud orbiidilt ega põlenud atmosfääris läbi.

See on ahelreaktsiooni oht, kuna see pöörleb märkimisväärse kiirusega. Märkimisväärse kiirusega värvitilk, kokkupuutel inimese skafandriga, võib selle läbi ja läbi torgata.

Igaüks teab, et inimesed on meie planeeti palju risustanud ja iga päev suureneb prügi hulk vaid mitu korda. Kuid mitte kõik ei tea, et inimkond suutis lühikese kosmosesoole uurimise ajaga muuta orbiidi ümbritseva ruumi kulunud mittevajalike satelliitide prügimäeks.

Üldmõisted

Taevas on näha järgmisi teadaolevaid ja jälgitud satelliite ja prahti:

Rohelised punktid on aktiivsed satelliidid;
Hall - mitteaktiivsed, kuid töötavad satelliidid;
Punased täpid – kulunud satelliidid ja praht.

Euroopa Kosmoseagentuur on paljastanud, kui palju prahti tänapäeval kosmoses pöörleb:

Ligikaudu kakskümmend üheksa tuhat kuni kümne sentimeetri suurust fragmenti;
Kuussada seitsekümmend tuhat - suurus sentimeetrist kümneni;
Rohkem kui sada seitsekümmend miljonit fragmenti, mille suurus ei ületa sentimeetrit.

Prahi kogumass orbiidi ümber on hinnanguliselt kuus tuhat tonni ja selle lennukiirus ulatub ligikaudu 56 000 km / h.

Viimase poole sajandi jooksul on kosmosesse saadetud ligikaudu seitse tuhat satelliiti, millest pooled on endiselt orbiidil ja tuhat on tegevuses.

Peamised probleemid

Tänapäeval on inimkond sunnitud lahendama probleeme mitte ainult reostusega keskkond planeedil, vaid ka lahendust otsima probleemile, mis on seotud kosmose tohutu hulga prahiga. Suurim kogus prahti tekkis selliste jõudude, kosmosevallutamise juhtide nagu Venemaa ja Ameerika üle. Kõige sagedamini kogunevad jäätmed Maast mitte kaugemal kui poolteist tuhat kilomeetrit. Kõrgusel, kus laevad kosmoses lendavad, alluvad nad gravitatsiooniseadusele ja iga aastaga on nad Maale lähemal.

Atmosfääri ülemistesse kihtidesse, väikesed orbiidijäägid põlevad ära, mis ei ulatu mitmekümne kilomeetri kaugusele ega kujuta seetõttu ohtu inimeste ega teiste planeedi elanike eludele.

Maa orbiidil olev praht on kosmoses viibivatele laevadele väga ohtlik. Tänapäeval räägivad paljud teadlased ohust, et hilisem jäätmete kogunemine võib viia satelliitide startide ja kosmoselendude lõppemiseni.

Selle põhjuseks on asjaolu, et jäätmetel on märkimisväärne lennukiirus ja kui see ootamatult kosmoselaevaga kokku põrkub, võib see neile olulist kahju tekitada. Viimastel aastakümnetel on mitmeid satelliitide, laevade ja kosmosejaamad praht Maa orbiidil ja nüüd on olukord ainult hullemaks läinud.

Tänapäeval puuduvad tehnikad, mis takistaksid jäätmete sattumist orbiidile, vaid tehakse vaid vaatlusi nende liikumise ja asukoha kohta. Kuid eksperdid erinevatest riikidest pakuvad erinevatel viisidel lahendused sellele probleemile, ulatudes prahi kogumisest suurte terasvõrkudega kuni kosmosepuksiiri väljatöötamiseni, mis suudab orbiidil jäätmeid eemaldada.

Hiljuti tegid Ameerika eksperdid ettepaneku eemaldada praht volframitolmu abil, mis tuleks kuni kolmekümnekilomeetrise kestana planeedil laiali hajutada. Sellise tolmu pilv peaks aeglustama väikest prahti, puhastades samal ajal ruumi ümber Maa.

Koos sellega leiutatakse uusi tingimusi ruumi kasutamiseks. Näiteks mis tahes tehissatelliit pardal peab olema kütusevaru, mis võimaldab selle tööperioodi lõpus saata Maale või viia teatud kohtadesse Maa-lähedasel orbiidil.

Lisaks peavad raketivõimenditel olema kütuse tühjendussüsteemid, et vältida nende hilisemat plahvatust. Kuid sellised meetmed on ebapiisavad ja kosmosejäätmete probleem on tänapäeval lahendamata.

Kasulikud leiutised

Jäätmetega ruumi ummistumise probleem on väga terav ja iga riik püüab selle lahendamiseks leida oma viise. Hiljuti tegid Hiina spetsialistid ettepaneku hävitada praht laserkiirega. Nende analüüsi põhjal on võimalik paigaldada orbiidile laserjaam, mis töötab efektiivselt – eeldusel, et jaam ja praht on identse õige tõusumehhanismiga.

Spetsialistid soovivad laseri abil suurendada kosmoseprahi deorbiteerimist või suunata selle suunda. Jaapani kosmoseagentuur leiutab ülitundliku radari, mis tuvastab kõige pisemagi kosmoseprahi. See radar on plaanis kasutusele võtta mõne aasta pärast. Eeldatakse, et ta aitab ära hoida kosmoseprahi kokkupõrget satelliitidega.

Kuni selle ajani tegeles agentuur seitsmesaja meetri pikkuse nööri leiutamisega. See peaks moodustama elektromagnetvälja, mis aeglustab orbiidil mitmesuguseid prahi ja toob need planeedi atmosfääri. Esialgne katse selle aparaadiga rusudest lahti saada ei õnnestunud, sest. kosmoselaev juhet ei saanud käivitada. Varem tegi Jaapani agentuur ettepaneku ka jäätmeid kosmoses eemaldada terasvõrkude abil, mis saadetakse spetsiaalse satelliidi abil orbiidile, kogutakse sinna prügi ning seejärel ühendatakse lahti ja läheks atmosfääri.

Ameerika eksperdid leiutavad kosmoseseadmeid – nn vatitekke, mis koguvad kokku kõik kosmosejäätmed ja suunavad selle atmosfääri sinna, kuhu need põlevad.

Kuid hoolimata sellest, kui palju ettepanekuid on, pole seda siiani õnnestunud välja töötada tõhus vastuvõtt kosmosejäätmete käitlemine erinevad põhjused, eelkõige meie planeeti ümbritseva ruumi puhastamise kõrge hinna tõttu. Samas tulevad erinevad, kohati mitte eriti head hoiatused ja versioonid probleemi arengust teaduslikelt ja pseudoteaduslikelt gruppidelt.

Mõned ütlevad, et kui te selle probleemiga ei tegele, siis kahe sajandi pärast peatub kosmoses töötamine igaveseks. Teised usuvad, et kosmosepraht kujutab endast ohtu, mis seisneb selles, et õnnetuse või satelliidi kahjustuse põhjust ei ole võimalik kindlaks teha: kas selle põhjuseks on kosmoses leiduv praht või panustab mis tahes riik sellele.

Ebatavalised faktid kosmosejäätmete kohta pikki aastaidära jäta suud. Telerit sisse lülitades näeb inimene uut ulmet, mis on filmitud kosmosest. Vaatamata sellele, et inimkonna kosmose areng ei olnud nii kiire, hakkas Maa orbiit meenutama prügimäge. erinevat päritolu. Igal aastal kujutavad nad endast üha suuremat ohtu, kuna nende arv suureneb:

Ainult kaks olekut saavad jälgida orbiidi ümbritsevat ruumi. Arenenud süsteemide abil juhivad nad ruumi. See võimaldab leiutada viise jäätmete eemaldamiseks kosmoses.

Kosmosest pärit praht langeb regulaarselt Maa pinnale. Madalatel orbiitidel liikuvad suured objektid võivad teatud aja möödudes atmosfääri sattuda. Nende kiirus langeb ja üksikud tükid jõuavad Maale. Tegelikult tungivad väikseimad osakesed iga päev atmosfääri tihedatesse kihtidesse, suured - mitu korda kuus.

Igaüks meist teab, et inimkond on oma planeedi uskumatult saastanud ja toodab jätkuvalt iga päev uskumatult palju prügi. Kuid vähesed teavad, et lühikese kosmoseuuringute perioodi jooksul õnnestus meil muuta Maa-lähedane kosmos väikeseks kasutatud satelliitide prügimäeks. Siin on kaks interaktiivset visualiseerimist, mis kajastavad hetkeolukorda.

Esimene renderdus (autor Alex Rasmussen) näitab kõiki teadaolevaid ja jälgitud satelliite ja prahti:

Rohelised punktid näitavad aktiivseid satelliite.
Hall - mitteaktiivne, kuid tõhus.
Punane – ebaõnnestunud satelliidid ja nende praht.

Euroopa Kosmoseagentuur on kindlaks teinud, et Maa tiirleb praegu:

umbes 29 000 fragmenti, mis on suuremad kui 10 cm,
umbes 670 000 fragmenti vahemikus 1 kuni 10 cm,
rohkem kui 170 miljonit fragmenti 1 mm kuni 1 cm.

Prahi kogumass Maa-lähedases kosmoses on hinnanguliselt 6300 tonni, lennukiirus võib ulatuda 56 000 km/h.

Viimase 50 aasta jooksul on orbiidile saadetud umbes 6600 satelliiti, millest 3600 tiirleb endiselt ümber Maa ja 1000 on aktiivses režiimis.

Kui ohtlik on kogu see prügi?

Esitatud visualiseeringud võivad meie meelt eksitada, kuna punktid tähistavad ainult asukoht praht, kuid mitte suurus, see tähendab, et mõõtkava ei peeta kinni. Tegelikkuses pole Maa-lähedane ruum sugugi prügimägi, nagu piltidelt paistab. Küll aga kosmoseagentuurid erinevad riigid endiselt valvel, sest objektide väljasaatmise hind on väga kõrge ja 1000 praegu töötava satelliidi kadumine prahiga kokkupõrgete tagajärjel on hinnanguliselt 130 miljardit dollarit.

Igal aastal satub maakera atmosfääri 100-150 tonni prahti. Kõige tähelepanuväärsem juhtum viimased aastad oli Saksamaa ja Ameerika satelliitide kokkupõrge, mille killud langesid 2011. aastal Bengali lahte. Orbiidil olevad astronaudid ei tohiks samuti lõõgastuda (tere Gravity). 2012. aastal viidi ISS kõrgemale orbiidile, et vältida kokkupõrget Jaapani satelliidi prahiga.

Mida teha?

Õnneks on "Gravitatsiooni" pildi stsenaariumi kordumine elus ebatõenäoline. Pealegi on insenerid pakkunud palju kaitsevahendeid (ISS-i peetakse "ajaloo kõige kaitstud kosmoselaevaks"). Üha suuremat ohtu kujutavad aga lennukiirus ja kasvav prahi hulk. Teadlased hoiatavad Kessleri sündroomi võimalikkuse eest, kui orbiidil on nii palju prahti, et mis tahes kanderaketi hävitamise oht muutub väga suureks. Sarnased ahelreaktsioon võib tegelikult sulgeda inimkonna juurdepääsu kosmosele.

Tänapäeval otsivad teadlased võimalusi prahi jälgimiseks ja kosmose puhastamiseks. Üks paljudest ideedest on kasutada spetsiaalseid satelliite, mis püüavad prahi kinni ja suunavad selle planeedi pinnale. Kaalutakse ka võimalust koguda veel kasutuskõlblik praht ringlussevõtuks.

Ükskõik, kumb tee edaspidi valitakse, on kindel: lähima kosmose risustamine läheb meile kalliks maksma. Kui tahame ka edaspidi pääseda oma planeedist kaugemale, omada kaasaegset satelliitside, vaatlust ja uurimistööd, siis peame hakkama õppima võimalikud viisid orbiidi prahist vabanemine.

Klõpsates algsele artiklile, saate hinnata visualisatsioonide interaktiivsust. Kahjuks ei luba Habr neid postitusse kinnistada, pidin ekraanipilte tegema.

pole ammu suust lahkunud. Iga kord, kui teleri sisse lülitame, näeme uut kosmoses filmitud ulmet. Inimese kosmoseuuringud tegelikkuses aga nii kiired ei ole. Sellest hoolimata on orbiidist ümber Maa saanud tõeline erinevat päritolu prügi prügimägi. Iga aastaga kujutab see arvukuse kasvades üha enam ohtu.

Esimene praht kosmoses – Ameerika satelliit. 1958. aastal saadeti kosmosesse satelliit Avangard-1. Ameerika satelliidist sai neljas inimeste poolt teele saadetud objekt. Ta töötas päikeseenergia. Avangard-1 pole mitte ainult üks vanimaid sõidukeid, vaid ka esimene kosmosepraht, mis Maa orbiidile ilmus. Pärast missiooni lõpetamist ei kõrvaldatud teda kunagi. 60 aastat on see Maa peal ringi liikunud ja elumärke näidanud. NASA eksperdid on kindlaks teinud, et pärast veel 240 aasta möödumist siseneb see atmosfääri ja põleb ära.
Naist tabas raketipuru. 1997. aastal juhtus Oklahomas naljakas, kuid mitte vähem ohtlik juhtum. Kohalikku elanikku “ründas” väike metallist ese. Tükk raketi maandus tema õlale. Ehmunult ei saanud naine juhtunust kohe aru. Mõni päev pärast juhtumit sai temast kuulsus.
Prahi liikumine orbiidil võib tekitada korvamatut kahju sellele, mida nad oma teel kohtavad.. Eksperdid on tuvastanud keskmine kiirus jäätmete liikumine ruumis. See on 10 km/s.
Teadlased ei suutnud välja selgitada, milline tundmatu objekt Kuul on. 1969. aastal tehti Kuu pinnast fotod. Objekt on neil selgelt nähtav. valge värv. Pikka aega astronaudid pidasid seda objekti salapäraseks, kuna nad ei suutnud kindlaks teha selle päritolu põhjust. Aja jooksul suutsid nad kindlaks teha, et need olid jäätmed, mille astronaudid laevast välja viskasid.
peal Sel hetkel planeedi orbiidil on umbes 7 tuhat ühikut. kosmosepraht. See on väga suur hulk prügi.
Kosmoseprügi mass võib ulatuda mõnest grammist kilogrammi ja isegi tonnini.. Orbiidil liikuvatel objektidel võib olla mis tahes kaal. Seal on üle 20 kg kaaluvaid esemeid ja suur summa väikesed.
Vaiksel ookeanil on kosmosest oma Titanic. Suurim kosmoseprahi tükk, mis Maale on kukkunud orbitaaljaam"Maailm". Ta uputati Vaiksesse ookeani 2001. aastal. Ookeani põhjas puhkab üle 100 000 tonni kaaluv auto.
Tohutu kogus jäätmeid suutis moodustada ümber Maa orbitaalpuistangu. Kosmoselaevade jäänused ja meteoriitide killud põrkuvad üksteisega kokku, tekitades seeläbi rohkem rohkem prügi. Väikesed jäänused on ohuks igale objektile.
Kosmoseprügi tüübid. Olenevalt päritolust on tavaks jagada kahte rühma: kunstlik ja looduslik.
Inimene vastutab jäätmete tekitamise eest.. USA ja NSVL viisid läbi mitmeid katseid. See juhtus aastatel 1968–1985. 1990. aastal jälgiti 7% kogu prügist, mis loodi 12 testi põhjal.
Kosmosearheoloogid viivad nüüd kosmoses läbi "väljakaevamisi".. Ajaloolased väidavad, et trikkide orbiidist pole vaja vabaneda. Lähitulevikus võib see olla arheoloogide jaoks hea leid.
Suurima panuse kosmoseprahi tekkesse andis 3 erinevad linnad . 2014. aasta andmetel on esikohal Venemaa, järgnevad USA ja viimasel kohal Hiina.
Väikesed tükid kannavad suurimat ohtu. Kosmoses on palju prahti, mille suurus ei ületa isegi 1 cm.Kõige ebameeldivam on see, et tänaseni pole suudetud areneda tõhusaid meetmeid kaitse selle eest.
Ainult kahel riigil on võimalus jälgida planeeti ümbritsevat ruumi. Loodud süsteemide abil juhivad nad maailmaruumi. See võimaldab välja töötada meetodeid prahi kosmoses hävitamiseks.
Aeg-ajalt langeb Maale kosmoseprahti. Suured objektid, mis liiguvad madalatel Maa orbiitidel, võivad lõpuks sattuda atmosfääri. Nende kiirus aeglustub ja üksikud killud jõuavad Maa pinnale. Peaaegu iga päev satuvad väikesed osakesed atmosfääri tihedatesse kihtidesse, suured - mitu korda kuus.