우주 쓰레기는 무엇입니까?
우주쓰레기란 모든 인공물체와 이를 포함하는 것을 말한다.
어떤 경우에는 크거나 포함선상에서 위험한 (핵, 독성 등) 물질, 우주 쓰레기 물체는 지구 대기의 밀도가 높은 층을 통과 할 때 제어되지 않은 궤도, 불완전 연소로 지구에 직접적인 위험을 초래할 수 있습니다. , 산업 시설, 교통 통신.
지구 근처 공간의 오염 문제순전히 이론적인 개념인 우주 "우주 잔해"는 본질적으로 1950년대 후반 최초의 인공 지구 위성이 발사된 직후에 나타났습니다.
1993년 12월 10일 UN 사무총장이 "우주 활동이 환경에 미치는 영향"이라는 제목의 보고서가 나온 후 국제 수준에서 공식 지위를 얻었습니다.
무엇으로 구성되어 있습니까?
현재 지구에 가까운 낮은 지역에서다양한 추정에 따르면 약 2,000km 고도까지의 궤도(LEO)에는 총 질량이 약 22만 개(2009년 10월 유엔 우주 사무국에 따르면 30만 개)에 달하는 인공 물체가 있습니다. 5,000톤.
통계적 추정에 기초하여 직경이 1cm 이상인 이러한 물체의 총 수는 다소 불확실하며 60–10 만에 도달 할 수 있습니다.
그 중 극히 일부(약 10%)만이지상 기반 레이더 및 광학 수단을 사용하여 감지, 추적 및 목록을 작성합니다. 예를 들어, 2013년 현재 미국 전략사령부 카탈로그에는 16,600개의 물체(주로 10cm 이상)가 포함되어 있으며, 이들 중 대부분은 소련, 미국 및 중국에서 제작되었습니다.
러시아 카탈로그, GIATs ASPOS OKP (TsNIIMash),2014 년 8 월에 15.8 천개의 우주 쓰레기가 포함되어 있었으며, 총 17.1 천개 이상의 물체 (작동중인 위성 포함)가 가까운 지구 궤도에 있었으며 이들 중 하나와 충돌하면 우주선이 완전히 파괴되었습니다.
모니터링 대상 개체의 약 6 %가 활성 상태입니다.약 22 %의 물체가 기능을 멈췄습니다. 17 %는 발사체의 상위 단계와 부스터에 사용되며, 약 55 %는 폐기물, 발사와 관련된 기술적 요소, 폭발 및 파편화로 인한 파편입니다.
이들 물체의 대부분은 평면이 교차하는 고경사 궤도에 있으므로 상호 통과의 평균 상대 속도는 약 10km/s입니다.
운동 에너지가 엄청나게 비축되어 있기 때문에이러한 물체와 활성 우주선이 충돌하면 손상되거나 비활성화 될 수도 있습니다. 2009 년 2 월 10 일에 발생한 인공위성 Kosmos-2251과 Iridium 33의 첫 번째 충돌이 그 예입니다. 그 결과 두 위성 모두 완전히 붕괴되어 600 개가 넘는 잔해가 형성되었습니다.
가장 오염 된 지역은 우주선 작동에 가장 많이 사용되는 지구 궤도의 지역입니다. 이들은 LEO, 정지 궤도 (GSO) 및 태양 동기 궤도 (SSO)입니다.
NASA의 설명에 따르면 가까운 지구 공간에서 우주 물체의 분포에 대한 컴퓨터 모델, 그중 95 %가 파편입니다.
우주 쓰레기는 왜 위험한가요?
낮은 곳에 위치한 큰 물체가까운 지구 궤도에서 점차적으로 감속하고 잠시 후 대기로 들어갑니다. 그들의 파편 중 일부는 행성 표면에 도달합니다. 우주 쓰레기의 작은 물체는 거의 매일 대기의 빽빽한 층으로 떨어지며 한 달에 여러 번 더 큰 물체로 떨어집니다. Nicholas Johnson (NASA)에 따르면 위성 또는 로켓 조각이 거의 매년 표면에 도달합니다.
- 물체 WT1190F의 낙하
2015년 11월 13일, 그 중 하나는이전에 달 프로그램에 참여했던 로켓 파편. 크기 1~2m, 밀도 0.1g/cm3의 파편이 스리랑카 해안에서 약 60km 떨어진 인도양 지역의 대기로 유입되었습니다.
일부 의견에 따르면 이것이 처음이었습니다.높은 타원 궤도에서 지구로 돌아 오는 우주 파편의 기록 사례. 물체 WT1190F는 11 월 13 일에 지구 대기권에 진입하여 안전하게 불에 탔습니다.
- 쓰레기 소행성
과학자들에 따르면 천체가 지구를 향해 움직이고 있다고 합니다.지상 출신. 미국 국립 우주국(National Space Agency)의 과학자들은 인공 기원의 천체가 지구에서 달까지의 거리의 10%에 해당하는 거리에서 지구에 접근할 것이라고 지적합니다. 이 사실은 2021년 2월 초에 알려졌습니다.
미국 국립항공우주국"소행성"을 Surveyor 2 임무의 Centaur 발사체의 파편으로 인식했으며 우주 파편은 중력에 갇힌 우리 행성의 인공 위성이되었습니다. 모델링을 수행한 과학자들은 로켓 파편이 곧 지구 궤도를 떠나 매우 가까운 접근 방식을 취한다는 사실을 발견했습니다.
Surveyor 2가 1966 년에 발사 된 이후 인공 소행성이 오랫동안 우주에서 날아 왔다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 과학자들은 이것이 실제로 사실인지 아직 밝혀 내지 못했습니다.
우주 쓰레기를 청소하고 파괴하는 방법
파괴를 위한 효과적인 실천적 조치600km 이상의 궤도 (대기 제동의 정화 효과가 영향을 미치지 않는 곳)의 우주 쓰레기는 현재 인류의 기술 개발 수준에서 아직 개발되지 않았습니다.
또한 강력한 레이저 빔으로 파편을 기화시키거나 이온 빔 으로 궤도를 변경하여 파편이 부분 또는 완전 연소로 대기권으로 진입하는 속도를 늦추거나 정지 궤도에 있는 우주선의 경우 폐기 궤도 로 가져가거나 지상 기반 레이저(레이저 빗자루) 또는추가 재활용을 위해 쓰레기를 수거하십시오.
동시에, 보장 업무의 시급성가까운 지구 공간 (OKP)의 기술적 오염 조건에서 우주 비행의 안전 및 우주 물체가 대기의 밀도가 높은 층으로 통제되지 않고 진입하여 지구로 떨어지는 경우 지구상의 물체에 대한 위험 감소 빠르게.
"우주 쓰레기"문제를 해결하기위한 국제 협력은 다음과 같은 우선 순위 영역에서 발전하고 있습니다.
- 정지 궤도 (GSO) 영역을 포함한 OKP의 환경 모니터링 : "우주 잔해"관찰 및 "우주 잔해"개체 목록 유지.
- "공간의 수학적 모델링파편 "그리고 NCP의 파편과 우주 비행에 대한 위험을 예측하기위한 국제 정보 시스템의 생성은 물론 SO의 위험한 접근과 대기의 밀도가 높은 층으로의 통제되지 않은 진입에 대한 정보 지원.
- 고속 "우주 쓰레기"입자의 영향으로부터 우주선을 보호하는 방법 및 수단 개발.
- 폐기물 지역의 오염을 줄이기 위한 조치의 개발 및 구현.
우주 쓰레기 수색 및 추적
지구 궤도에서 물체를 검색하기 위해 지구 궤도를 모니터링하는 많은 도구가 있습니다.레이더와 광학으로 나눌 수 있습니다.
궤도 물체의 탐지는 범용 우주 탐사 도구 또는 방어 시스템의 추가 기능일 수도 있습니다.여러 가지 특수 도구를 사용할 수 있습니다.
소련과 미국은 강력한 우주 추적 도구를 만들었습니다. 유럽과 기타 국가에도 전문 장비가 많이 있습니다.
지구 근처의 물체를 추적하고 우주 쓰레기를 완화하기위한 여러 국가 프로그램이 있습니다. 기관 간 우주 쓰레기 조정위원회는 그들의 활동을 조정하기 위해 만들어졌습니다.
- 요오드 엔진
작지만 잠재적으로 유용한 혁신은 하늘에서 우주 잔해를 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이를 통해 작은 위성이 임무가 끝나면 저렴하고 쉽게 자폭할 수 있습니다.
이 기술은 새로운 연료 인 요오드를 사용합니다.지구 위의 위성 높이를 제어하는 전기 모터. 요오드는 기존 연료보다 저렴하고 간단한 기술을 사용합니다. 많은 전통적인 로켓 연료와 달리 요오드는 무독성이며 실온과 압력에서 고체 상태를 유지합니다. 이렇게하면 지구에서 작업하는 것이 더 쉽고 저렴 해집니다.
가열하면 통과하지 않고 가스로 변합니다.액상을 통과하므로 간단한 추진 시스템에 이상적입니다. 또한 기존 연료보다 밀도가 높기 때문에 위성의 공간을 덜 차지합니다.
- 우주선 가비지 수집기
러시아 과학자들은 우주선을 이용해 지구의 저궤도를 청소할 것을 제안했습니다. 엔진이 탑재된 특수 모듈이 있습니다.
이 모듈은 객체에 연결됩니다공간 잔해를 제거하고 멀리 이동합니다. 정지 궤도의 경우 이를 제거하는 가장 좋은 방법은 우주선을 견인하는 것이라고 과학자들은 말합니다.
그것의 임무는 우주 쓰레기 물체를 "파괴 궤도"(600km 높이, 대기에 대한 제동으로 물체가 점차 파괴됨)로 운반하는 것입니다.
조립 우주선 제안지구 근처 궤도를 청소하는 팀은 길이가 11.5m, 직경이 3m, 무게가 4톤이 조금 넘습니다. 이러한 수집기는 엔진이 탑재된 모듈을 8~12개까지 운반할 수 있습니다.
여객선의 스테이지를 이동하려면 50kg에서 70kg의 연료가 필요하며 무게가 9톤인 Zenit-2 스테이지를 운반하려면 약 350톤입니다. 처음에 이러한 조립기의 총 무게는 8에서 12가 됩니다. 톤.
현대 가속기는 쉽게 추론 할 수 있습니다.최대 1000km의 모든 궤도에화물. 수집가 모듈이 떨어지면 부스터의 마지막 단계에 합류하여 상부 대기로 이동하여 연소됩니다.
- 쓰레기 청소를위한 일본 스타트 업
일본 스타트 업은 2021 년 3 월부터 우주 쓰레기를 찾아 제거하는 장치를 출시 할 계획입니다. 모든 것이 잘되면 그들은 완전한 임무를 보낼 것입니다.
일본 스타트업 Astroscale은 ELSA-d 우주선을 카자흐스탄의 Baikonur Cosmodrome에 보냈습니다. 그곳에서 엔지니어들은 이를 2021년 3월 발사 예정인 소유즈 로켓과 통합할 예정이다.
회사는 이것이 가장 중요한 비행이라고 지적했습니다.이들은 우주 활동의 지속 가능성에 중요한 문제인 회사의 쓰레기 저감 기술을 처음으로 시연 한 것입니다.
소형 장치는 GPS 기반 타겟팅 센서를 사용하여 잔해를 찾는 데 도움이 되는 타겟팅이라는 핵심 기술을 시연합니다.
이 데이터는 우주 쓰레기 조각을 가로 챌 수있는 소위 "서비스"위성에서 사용됩니다.
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