Vad är rymdskräp?
Rymdskräp avser alla konstgjorda föremål och deras
I vissa fall, stora eller innehållandeombord, farliga (kärnkraftiga, giftiga, etc.) material, föremål av rymdskräp kan utgöra en direkt fara för jorden - med sin okontrollerade omloppsbana, ofullständig förbränning när de passerar genom täta lager av jordens atmosfär och faller skräp till bosättningar , industrianläggningar, transportkommunikation.
Problemet med förorening av nära jordens rymdrymdskrot som ett rent teoretiskt begrepp uppstod i huvudsak omedelbart efter uppskjutningarna av de första konstgjorda jordsatelliterna i slutet av 50-talet.
Den fick officiell status på internationell nivå efter rapporten från FN:s generalsekreterare med titeln "Rymdens inverkan på miljön" den 10 december 1993.
Vad består det av?
För närvarande, i regionen låg nära jordenbanor (LEO) upp till höjder av cirka 2 000 km finns det enligt olika uppskattningar cirka 220 tusen (300 tusen enligt FN:s kontor för yttre rymdfrågor, oktober 2009) konstgjorda föremål med en total massa på upp till 5 000 ton.
Baserat på statistiska uppskattningar dras slutsatsen att det totala antalet sådana objekt med en diameter på mer än 1 cm är ganska osäkert och kan nå 60–100 tusen.
Endast en liten del av dem (cirka 10 %) var detdetekteras, spåras och katalogiseras med markbaserad radar och optiska medel. Till exempel, från och med 2013, innehöll US Strategic Command-katalogen 16 600 objekt (de flesta större än 10 cm), varav de flesta skapades av Sovjetunionen, USA och Kina.
Ryska katalogen, GIATs ASPOS OKP (TsNIIMash),innehöll 15,8 tusen föremål av rymdskräp i augusti 2014, och totalt fanns det mer än 17,1 tusen föremål (inklusive manövrerande satelliter) i banor nära jorden, en kollision med vilken som helst skulle leda till en fullständig förstörelse av rymdfarkosten.
Cirka 6% av de övervakade föremålen är aktiva;cirka 22% av objekten slutade fungera; 17% spenderas övre etapper och boosters av lanseringsfordon, och ungefär 55% är avfall, tekniska element som är förknippade med lanseringar och skräp från explosioner och fragmentering.
De flesta av dessa objekt är i höglutande omloppsbanor vars plan skär varandra, så den genomsnittliga relativa hastigheten för deras inbördes passage är cirka 10 km/s.
På grund av den enorma reserven av kinetisk energien kollision av något av dessa föremål med ett aktivt rymdfarkost kan skada det eller till och med inaktivera det. Ett exempel är den första kollisionen mellan konstgjorda satelliter: Kosmos-2251 och Iridium 33, som inträffade den 10 februari 2009; som ett resultat kollapsade båda satelliterna helt och bildade över 600 skräp.
De mest kontaminerade områdena är de runt banorna runt jorden, som oftast används för drift av rymdfarkoster. Dessa är LEO, geostationär omlopp (GSO) och solsynkrona banor (SSO).
Datormodell för fördelningen av rymdobjekt i jordens nära jord, enligt NASA: s beskrivning är 95% av dem skräp
Varför är rymdskräp farligt?
Stora föremål på låg nivåi banor nära jorden, sakta ner gradvis och gå in i atmosfären efter en tid. Några av deras fragment når planetens yta. Små föremål av rymdskräp faller i atmosfärens täta lager nästan dagligen, större föremål - flera gånger i månaden. Enligt Nicholas Johnson (NASA) når fragment av satelliter eller raketer ytan nästan varje år.
- Objektets fall WT1190F
Den 13 november 2015, en av defragment av en raket som tidigare deltagit i månprogrammet. Ett fragment med en storlek på 1–2 m och en densitet på 0,1 g/cm³ kom in i atmosfären i Indiska oceanen cirka 60 km från Sri Lankas kust.
Enligt vissa åsikter var detta det förstaett registrerat fall av rymdskräp som återvänder till jorden från en hög elliptisk bana, vars apogee är ungefär 2 gånger avståndet från månen till jorden. Objekt WT1190F kom in i jordens atmosfär den 13 november, där det brann upp säkert.
- Skräp asteroid
Enligt forskare rör sig en himlakropp mot jorden,av jordiskt ursprung. Forskare från US National Space Agency noterar att en himlakropp av artificiellt ursprung kommer att närma sig jorden på ett avstånd som motsvarar 10 % av avståndet från jorden till månen. Detta blev känt i början av februari 2021.
US National Aerospace Agencyerkände "asteroiden" som ett fragment av Centaur-uppskjutningsfordonet i Surveyor 2-uppdraget. Rymdskräp blev en konstgjord satellit för vår planet, fångad av gravitationen. Forskare, som har utfört modellering, fann att raketfragmentet snart kommer att lämna jordens omloppsbana, vilket gör en extremt nära ansats.
Det är värt att notera att den konstgjorda asteroiden har flugit i rymden under lång tid sedan Surveyor 2 lanserades 1966. Forskare har ännu inte fått reda på om detta faktiskt är fallet.
Metoder för rengöring och förstörelse av rymdavfall
Effektiva praktiska åtgärder för förstörelserymdskräp i banor på mer än 600 km (där den renande effekten av bromsning på atmosfären inte påverkar) har ännu inte utvecklats på den nuvarande nivån av mänsklighetens tekniska utveckling.
Satellitprojekt övervägdes också,avdunstar skräp med en kraftfull laserstråle eller ändrar sin bana med jonstrålar, vilket borde sakta ner skräpet för att de kommer in i atmosfären med partiell eller fullständig förbränning i den eller, när det gäller enheter i geostationär bana, ta dem in i en begravning orbit, eller markbaserade lasrar (laserkvast), eller en enhet som samlar upp avfall för vidare bearbetning.
Samtidigt är det brådskande med uppgiften att säkerställarymdflygningens säkerhet under förhållanden med teknogen förorening av rymden nära jorden (OKP) och minskning av risken för föremål på jorden i händelse av okontrollerad inträde av rymdföremål i atmosfärens täta lager och deras fall till jorden växer snabbt.
Internationellt samarbete för att lösa problemet med "rymdskräp" utvecklas inom följande prioriterade områden:
- Miljöövervakning av OKP, inklusive området för geostationär omlopp (GSO): observation av "rymdskräp" och underhåll av en katalog med objekt av "rymdskräp".
- Matematisk modellering av "rymdenskräp "och skapandet av internationella informationssystem för att förutsäga skräp från den nationella kontaktpunkten och dess fara för rymdflygningar, samt informationsstöd för händelser med en farlig inflygning av SO och deras okontrollerade inträde i atmosfärens täta lager.
- Utveckling av metoder och metoder för att skydda rymdfordon från stötar från höghastighetspartiklar av "rymdskräp".
- Utveckling och genomförande av åtgärder som syftar till att minska förorening av avfallsområdet.
Sökning och spårning av rymdskräp
Det finns många verktyg för att övervaka omloppsbanor nära jorden för att söka efter objekt i den. De kan delas in i radar och optiska.
Detektion av orbitalobjekt kan också varaytterligare funktion av universella verktyg för rymdutforskning eller försvarssystem. Det finns ett antal specialiserade verktyg.
Sovjetunionen och USA skapade kraftfulla verktyg för rymdspårning. Det finns också ett antal specialiserade instrument i Europa och andra länder.
Det finns ett antal nationella program för spårning av jordens föremål och begränsning av rymdskräp. Inter-Agency Space Debris Coordination Committee skapades för att samordna deras aktiviteter.
- Jodmotor
En liten men potentiellt användbar innovation kan hjälpa till att rensa himlen från rymdskräp: den skulle tillåta små satelliter att billigt och enkelt självförstöra i slutet av sitt uppdrag.
Tekniken använder ett nytt bränsle - jod - inen elmotor som styr satellitens höjd över jorden. Jod är billigare och använder enklare teknik än traditionella bränslen. Till skillnad från många traditionella raketbränslen är jod giftfritt och förblir fast vid rumstemperatur och tryck. Detta gör det lättare och billigare att arbeta på jorden.
Vid uppvärmning blir den till gas utan att passeragenom vätskefasen, vilket gör den idealisk för ett enkelt framdrivningssystem. Dessutom är det tätare än traditionellt bränsle, så det tar mindre plats ombord på satelliten.
- Rymdskeppssamlare
Ryska forskare har föreslagit att man ska rensa jordens låga omloppsbana med hjälp av en rymdfarkost. Det finns specialmoduler med motorer ombord.
Dessa moduler kommer att kopplas till objektrymdskräp och flytta bort dem. När det gäller geostationär omloppsbana skulle det föredragna sättet att rensa den vara att bogsera en rymdfarkost, säger forskare.
Dess uppgift är att transportera föremål i rymden till "förstörelsebanan" (600 km hög, där föremål gradvis förstörs från att bromsa mot atmosfären).
Föreslagna rymdfarkosterteam för att städa upp jordnära banor, har en längd på 11,5 m, en diameter på 3 m och en vikt på drygt 4 ton. En sådan samlare kan bära från 8 till 12 moduler med motorer ombord.
För att flytta stegen på ett passagerarfartyg kommer det att krävas från 50 till 70 kg bränsle, för att transportera ett Zenit-2-steg som väger 9 ton - cirka 350. Den totala vikten av en sådan montör i början kommer att vara från 8 till 12 ton.
Moderna acceleratorer kan enkelt härleda sådanalast till vilken bana som helst upp till 1000 km. När samlaren har slut på moduler kommer den att gå med i sista steget i booster, flytta med den till den övre atmosfären och bränna.
- Japansk start för rengöring av skräp
Den japanska startupen planerar att lansera enheter som kommer att hitta och eliminera rymdavfall från mars 2021. Om allt går bra skickar de ett fullständigt uppdrag.
Japanska startupen Astroscale skickade sin ELSA-d rymdfarkost till Baikonur Cosmodrome i Kazakstan. Där kommer ingenjörer att integrera den med Soyuz-raketen, planerad att skjutas upp i mars 2021.
Företaget noterade att detta är den viktigaste flygningen fördem, eftersom detta är den första demonstrationen av företagets teknik för att minska skräp, en kritisk fråga i rymdaktiviteternas hållbarhet.
Den lilla enheten kommer att visa nyckelteknologier: målinriktning, som hjälper till att lokalisera skräp med hjälp av en GPS-baserad målsökningssensor.
Dessa data kommer att användas av en så kallad "service" -satellit, som kan fånga upp en bit av rymdskräp.
Läs mer
Titta på en bild på 8 biljoner pixlar av Mars
Forskare har utvecklat en ersättning för relativitetsteorin. Vad är kärnan i "alltingsteorin"?
Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda