O que são detritos espaciais?
Detritos espaciais referem-se a todos os objetos artificiais e seus
Em alguns casos, grandes ou contendoa bordo, materiais perigosos (nucleares, tóxicos, etc.), objetos de detritos espaciais podem representar um perigo direto para a Terra - com a sua desorbita descontrolada, combustão incompleta ao passar por camadas densas da atmosfera da Terra e cair detritos em assentamentos , instalações industriais, comunicações de transporte.
O problema da contaminação do espaço próximo à TerraOs “detritos espaciais” espaciais, como conceito puramente teórico, surgiram essencialmente imediatamente após o lançamento dos primeiros satélites artificiais da Terra no final dos anos 50.
Recebeu status oficial em nível internacional após o relatório do Secretário-Geral da ONU intitulado “O Impacto das Atividades Espaciais no Meio Ambiente” em 10 de dezembro de 1993.
Em que consiste?
Atualmente, na região de baixa altitude próxima à Terraórbitas (LEO) até altitudes de cerca de 2.000 km, existem, de acordo com várias estimativas, cerca de 220 mil (300 mil de acordo com o Escritório da ONU para Assuntos do Espaço Exterior, outubro de 2009) objetos feitos pelo homem com uma massa total de até 5.000 toneladas.
Com base em estimativas estatísticas, conclui-se que o número total de tais objetos com um diâmetro de mais de 1 cm é bastante incerto e pode chegar a 60-100 mil.
Apenas uma pequena parte deles (cerca de 10%) foidetectado, rastreado e catalogado usando radar terrestre e meios ópticos. Por exemplo, em 2013, o catálogo do Comando Estratégico dos EUA continha 16.600 objetos (na sua maioria maiores que 10 cm), a maioria dos quais foram criados pela URSS, pelos EUA e pela China.
Catálogo russo, GIATs ASPOS OKP (TsNIIMash),continha 15,8 mil objetos de detritos espaciais em agosto de 2014 e, no total, havia mais de 17,1 mil objetos (incluindo satélites em operação) em órbitas próximas à Terra, uma colisão com qualquer um dos quais levaria à destruição completa da espaçonave.
Cerca de 6% dos objetos monitorados estão ativos;cerca de 22% dos objetos pararam de funcionar; 17% são estágios superiores gastos e impulsionadores de veículos lançadores, e cerca de 55% são resíduos, elementos tecnológicos associados a lançamentos e entulhos de explosões e fragmentação.
A maioria destes objetos estão em órbitas de alta inclinação cujos planos se cruzam, de modo que a velocidade relativa média da sua passagem mútua é de cerca de 10 km/s.
Devido à enorme reserva de energia cinéticauma colisão de qualquer um desses objetos com uma espaçonave ativa pode danificá-la ou até mesmo desativá-la. Um exemplo é a primeira colisão de satélites artificiais: Kosmos-2251 e Iridium 33, ocorrida em 10 de fevereiro de 2009; como resultado, os dois satélites colapsaram completamente, formando mais de 600 destroços.
As áreas mais contaminadas são aquelas das órbitas ao redor da Terra, que são mais frequentemente usadas para a operação de espaçonaves. Estas são LEO, órbita geoestacionária (GSO) e órbitas síncronas do sol (SSO).
Modelo de computador da distribuição de objetos espaciais no espaço próximo à Terra, de acordo com a descrição da NASA, 95% deles são destroços
Por que o lixo espacial é perigoso?
Objetos grandes localizados em baixonas órbitas próximas à Terra, reduza gradualmente a velocidade e, após algum tempo, entre na atmosfera. Alguns de seus fragmentos atingem a superfície do planeta. Pequenos objetos de detritos espaciais caem nas camadas densas da atmosfera quase que diariamente, objetos maiores - várias vezes por mês. Segundo Nicholas Johnson (NASA), fragmentos de satélites ou foguetes chegam à superfície quase todos os anos.
- Queda do objeto WT1190F
No dia 13 de novembro de 2015, um dosfragmentos de um foguete que anteriormente participou do programa lunar. Um fragmento com tamanho de 1–2 m e densidade de 0,1 g/cm³ entrou na atmosfera na região do Oceano Índico, a aproximadamente 60 km da costa do Sri Lanka.
Segundo algumas opiniões, este foi o primeiroum caso registrado de detritos espaciais retornando à Terra de uma órbita elíptica elevada, cujo apogeu é aproximadamente 2 vezes a distância da Lua à Terra. O objeto WT1190F entrou na atmosfera da Terra em 13 de novembro, onde queimou com segurança.
- Asteróide de lixo
Segundo os cientistas, um corpo celeste está se movendo em direção à Terra,de origem terrena. Cientistas da Agência Espacial Nacional dos EUA observam que um corpo celeste de origem artificial se aproximará da Terra a uma distância igual a 10% da distância da Terra à Lua. Isso se tornou conhecido no início de fevereiro de 2021.
Agência Aeroespacial Nacional dos EUAreconheceu o “asteróide” como um fragmento do veículo de lançamento Centaur da missão Surveyor 2. Os detritos espaciais tornaram-se um satélite artificial do nosso planeta, preso pela gravidade. Os cientistas, após realizarem a modelagem, descobriram que o fragmento do foguete em breve deixará a órbita da Terra, fazendo uma aproximação extremamente próxima.
É importante notar que o asteróide artificial já voa no espaço há muito tempo, desde que o Surveyor 2 foi lançado em 1966. Os cientistas ainda não descobriram se esse é realmente o caso.
Métodos para limpar e destruir detritos espaciais
Medidas práticas eficazes para destruiçãodetritos espaciais em órbitas de mais de 600 km (onde o efeito de limpeza da frenagem na atmosfera não afeta) ainda não foram desenvolvidos no nível atual de desenvolvimento tecnológico da humanidade.
Projetos satélites também foram considerados,evaporar detritos com um poderoso feixe de laser ou mudar sua órbita com feixes de íons, que devem desacelerar a entrada dos detritos na atmosfera com combustão parcial ou completa ou, no caso de dispositivos em órbita geoestacionária, levá-los para um enterro órbita, ou lasers terrestres (vassoura laser), ou um dispositivo que irá coletar resíduos para processamento posterior.
Ao mesmo tempo, a urgência da tarefa de garantirsegurança dos voos espaciais nas condições de poluição tecnogênica do espaço próximo à Terra (OKP) e redução do perigo para os objetos na Terra no caso de entrada descontrolada de objetos espaciais nas camadas densas da atmosfera e sua queda para a Terra está crescendo rapidamente.
A cooperação internacional para resolver o problema de "detritos espaciais" está se desenvolvendo nas seguintes áreas prioritárias:
- Monitoramento ambiental da OKP, incluindo a área da órbita geoestacionária (GSO): observação de “destroços espaciais” e manutenção de um catálogo de objetos de “entulho espacial”.
- Modelagem matemática do "espaçodetritos "e a criação de sistemas de informação internacionais para prever os destroços do NCP e seu perigo para voos espaciais, bem como suporte de informação para eventos de uma aproximação perigosa de SOs e sua entrada descontrolada nas camadas densas da atmosfera.
- Desenvolvimento de métodos e meios de proteção de veículos espaciais do impacto de partículas de alta velocidade de "detritos espaciais".
- Desenvolvimento e implementação de medidas que visam reduzir a contaminação da área de resíduos.
Pesquisa e rastreamento de detritos espaciais
Existem muitas ferramentas para monitorar órbitas próximas à Terra, a fim de procurar objetos nela. Eles podem ser divididos em radar e ópticos.
A detecção de objetos orbitais também pode serfunção adicional de ferramentas universais para exploração espacial ou sistemas de defesa. Existem várias ferramentas especializadas.
A URSS e os EUA criaram poderosas ferramentas de rastreamento espacial. Existem também vários instrumentos especializados na Europa e noutros países.
Existem vários programas nacionais para rastrear objetos próximos à Terra e mitigação de detritos espaciais. O Comitê de Coordenação de Detritos Espaciais Interagências foi criado para coordenar suas atividades.
- Motor de iodo
Uma inovação pequena, mas potencialmente útil, poderia ajudar a limpar os céus de detritos espaciais: permitiria que pequenos satélites se autodestruíssem de maneira fácil e barata no final de sua missão.
A tecnologia usa um novo combustível - iodo - emum motor elétrico que controla a altura do satélite acima da Terra. O iodo é mais barato e usa tecnologias mais simples do que os combustíveis tradicionais. Ao contrário de muitos combustíveis tradicionais para foguetes, o iodo não é tóxico e permanece sólido em temperatura e pressão ambientes. Isso torna mais fácil e barato trabalhar na Terra.
Quando aquecido, ele se transforma em gás sem passaratravés da fase líquida, tornando-o ideal para um sistema de propulsão simples. Além disso, é mais denso que o combustível tradicional, por isso ocupa menos espaço a bordo do satélite.
- Coletor de lixo de nave espacial
Cientistas russos propuseram limpar a órbita baixa da Terra usando uma espaçonave. Existem módulos especiais com motores a bordo.
Esses módulos serão anexados a objetosdetritos espaciais e afastá-los. Quanto à órbita geoestacionária, a forma preferida de liberá-la seria rebocar uma espaçonave, dizem os cientistas.
Sua tarefa é transportar objetos de lixo espacial para a "órbita de destruição" (600 km de altura, onde os objetos são gradualmente destruídos por frear contra a atmosfera).
Nave espacial de montagem propostaequipe para limpar órbitas próximas à Terra, tem 11,5 m de comprimento, 3 m de diâmetro e pesa pouco mais de 4 toneladas. Tal coletor pode transportar de 8 a 12 módulos com motores a bordo.
Para movimentar os estágios de um navio de passageiros serão necessários de 50 a 70 kg de combustível, para transportar um estágio Zenit-2 pesando 9 toneladas - cerca de 350. O peso total dessa montadora no início será de 8 a 12 toneladas.
Aceleradores modernos podem facilmente deduzir taiscarga para qualquer órbita de até 1000 km. Depois que o coletor ficar sem módulos, ele se juntará ao último estágio do booster, moverá com ele para a atmosfera superior e queimará.
- Startup japonesa para limpeza de lixo
A startup japonesa planeja lançar dispositivos que irão encontrar e eliminar lixo espacial a partir de março de 2021. Se tudo correr bem, eles enviarão uma missão completa.
A startup japonesa Astroscale enviou sua espaçonave ELSA-d para o Cosmódromo de Baikonur, no Cazaquistão. Lá, os engenheiros irão integrá-lo ao foguete Soyuz, com lançamento previsto para março de 2021.
A empresa lembrou que este é o vôo mais importante paraeles, pois esta é a primeira demonstração da tecnologia de redução de entulho da empresa, uma questão crítica na sustentabilidade das atividades espaciais.
O dispositivo de pequeno porte demonstrará tecnologias-chave: direcionamento, que ajudará a localizar detritos usando um sensor de direcionamento baseado em GPS.
Esses dados serão usados por um chamado satélite de "serviço", que pode interceptar um pedaço de lixo espacial.
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