Czym jest efekt Kesslera?
Eksploracja kosmosu to jedno z najbardziej obiecujących zajęć ludzkości.
Efekt Kesslera sugeruje, że kolizjanawet dwa duże satelity na orbicie doprowadzą do powstania tysięcy i milionów szczątków, które rozproszą się we wszystkich kierunkach, uderzając w inne satelity i tworząc nowe szczątki. Wyobraź sobie reakcję łańcuchową w ładunku jądrowym, ekstrapolowaną na skalę orbity Ziemi - to będzie efekt Kesslera. A teraz na orbicie jest znacznie więcej satelitów i śmieci niż w latach 80-tych. Jeśli taki hipotetyczny scenariusz stanie się rzeczywistością, bliski kosmos stanie się bezużyteczny na dziesiątki, a nawet setki lat.
W 1978 roku naukowiec NASA Donald J.Kessler zasugerował, że reakcja łańcuchowa akumulacji kosmicznych śmieci i kolizji ostatecznie uniemożliwiłaby działalność kosmiczną i korzystanie z satelitów przez kilka pokoleń. Przewidział, że liczba obiektów, które ludzie nadal wystrzeliwują na niską orbitę okołoziemską (LEO), stworzy tak gęste środowisko nad planetą, że nieuniknione kolizje w końcu wywołają efekt kaskadowy. Kosmiczne śmieci i odłamki z jednej kolizji zwiększą prawdopodobieństwo dalszych kolizji. Kiedy liczba takich zdarzeń osiągnie punkt krytyczny, kosmiczne śmieci całkowicie zajmą przestrzeń orbitalną.
Czy taki scenariusz jest możliwy w przyszłości?
Tak. Powyższa sytuacja jest możliwa dzięki temu, że wokół Ziemi krążą już miliony mikrometeoroidów, a także szczątków wytworzonych przez człowieka. Jak duże zagrożenie stwarza nawet mały fragment lecący z dużą prędkością? NASA szacuje, że 1-centymetrowy kawałek odłamka satelity lub rakiety poruszający się z prędkością 36 000 km/h może spowodować takie same uszkodzenia, jak obiekt na Ziemi o masie 250 kg poruszający się z prędkością prawie 100 km/h na godzinę. Gdyby wielkość fragmentu zwiększyć do 10 centymetrów, taki pocisk miałby siłę 7 kilogramów trotylu. Teraz wyobraźcie sobie tysiące tych obiektów lecących z zawrotną prędkością po orbicie Ziemi i zderzających się ze sobą.
Co się stanie?
Jeśli reakcja łańcuchowa wybuchu kosmicznych śmieciniemniej jednak tak się stanie, strefa orbitalna zostanie wypełniona niebezpiecznymi gruzami, a program kosmiczny będzie naprawdę zagrożony. Podróż poza LEO, niczym planowana misja na Marsa, stanie się znacznie trudniejsza, ale możliwa.
Jeśli spełnią się najgorsze przewidywania efektu Kesslera,wtedy ucierpią wszystkie usługi, które opierają się na satelitach. Mianowicie kluczowymi aspektami naszego współczesnego życia są GPS, telewizja, badania wojskowe i naukowe.
Czy efekt Kesslera był obserwowany wcześniej?
NASA zaobserwowała już efekty efektu Kesslera wLata 70., kiedy pozostałe rakiety Delta na orbicie zaczęły eksplodować, tworząc chmury odłamków. To zainspirowało astrofizyka Kesslera, aby ostrzec opinię publiczną, że nadszedł moment, w którym ilość szczątków na orbicie osiągnie masę krytyczną. W tym momencie rozpocznie się kaskada kolizji, nawet jeśli nic innego nie zostanie wystrzelone w kosmos. A gdy tylko rozpocznie się łańcuch eksplozji, może on trwać, dopóki przestrzeń orbitalna nie zostanie oczyszczona.
Według Kesslera, aby to osiągnąćzajmie to 30–40 lat. NASA twierdzi, że jej eksperci ostrzegają, że osiągnęliśmy już masę krytyczną na niskiej orbicie okołoziemskiej. Agencja kosmiczna szacuje, że LEO jest teraz istnieje pół miliona kawałków śmieci kosmicznych o długości do 10 cm, ponad 21 tysięcy kawałków śmieci kosmicznych o długości powyżej 10 cm i ponad 100 milionów kawałków śmieci kosmicznych o rozmiarze mniejszym niż 1 cm.
Pierwszy wypadek kosmiczny
Amerykański statek kosmiczny Iridium-33i Kosmos-2251, rosyjski satelita wojskowy serii Strela, zderzyły się 10 lutego 2009 roku na wysokości około 805 kilometrów nad Syberią o godzinie 19:56 czasu moskiewskiego. Dwie godziny wcześniej modelowanie matematyczne przeprowadzone przez pozarządowy system SOCRATES wykazało, że oba obiekty przelecą niebezpiecznie blisko siebie – 584 metry. Ale w momencie podejścia Iridium przestał się komunikować, a potem wojsko amerykańskie zobaczyło chmurę fragmentów na tej orbicie - doszło do kolizji.
Po zderzeniu na orbicie aogromna chmura tysięcy fragmentów. To jedno wydarzenie zwiększyło liczbę śmieci kosmicznych o ponad 10% – obecnie na orbicie śledzonych jest około 16,7 tys. obiektów śmieci. Porównywalny pod względem „mocy” jedynym wydarzeniem było zniszczenie chińskiego satelity pogodowego „Fengyun-1C”; podczas testów broni przeciwsatelitarnej w Chinach, gdzie pojawiło się około 3 tys. fragmentów.
Przedstawiciel w 2015 rokuCentrum informacyjno-analityczne Interstate Joint Stock Corporation (IAC) Vympel poinformowało, że konsekwencje pierwszego w historii „wypadku kosmicznego” będą miały wpływ na sytuację w przestrzeni blisko Ziemi przez kolejne 20-30 lat.
Jaka jest dzisiejsza sytuacja?
O problemie możliwej katastrofyna orbicie Ziemi zwrócili uwagę eksperci z brytyjskiego ośrodka analitycznego Chatham House, którzy opublikowali artykuł „Satelity: Kosmos, ostateczna strefa wojny”. W kosmosie, jak sugerują analitycy, może rozpocząć się „wojna wszystkich ze wszystkimi”, która pozostawi ludzkość bez satelitów.
Prawdopodobieństwo katastrofy dla astronautykirozwój wydarzeń rośnie w miarę pojawiania się coraz większej liczby urządzeń na orbicie Ziemi. Szczególne niebezpieczeństwo stwarzają konstelacje satelitarne składające się z tysięcy urządzeń: Starlink, OneWeb, Guo Wang, Project Kuiper i innych podobnych. Eksperci twierdzą, że efekt Kesslera to prawie nieunikniona przyszłość, a jedyne pytanie brzmi, kiedy dokładnie rozpocznie się reakcja łańcuchowa na orbicie.
Na przykład kosmiczne śmieci o łącznej masie ponad 7 tysięcy ton znajdują się obecnie na orbicie okołoziemskiej. Poinformowano o tym w „Roskosmos”.
„Jeśli zbierzemy wszystkie kosmiczne śmieci na orbitach wokół Ziemi, otrzymamy ponad siedem tysięcy ton, tyle waży załadowany pociąg składający się z ponad 70 wagonów”– podała w oświadczeniu państwowa korporacja.
Codzienny zautomatyzowany systemOstrzeżenia o niebezpiecznych sytuacjach w kosmosie blisko Ziemi otrzymują od trzech do dziesięciu wiadomości o zbliżaniu się rosyjskich statków kosmicznych z potencjalnie niebezpiecznymi obiektami.
Stacje śledzące potencjalnie niebezpieczne obiekty na orbicie Ziemi znajdują się w różnych częściach planety.
Czytaj więcej
Nieznany materiał genetyczny wirusa znaleziony w ludzkim DNA
Plan NASA dotyczący poszukiwania życia na satelicie Saturna został opublikowany
Dzikie kleszcze zostaną specjalnie wypuszczone w Rosji w celu zwalczania szkodników