Uzay enkazı nedir?
Uzay enkazı, tüm yapay nesneleri ve bunların
Bazı durumlarda, büyük veya içerengemide, tehlikeli (nükleer, toksik vb.) maddeler, uzay enkazının nesneleri - kontrolsüz yörüngeleri, Dünya atmosferinin yoğun katmanlarından geçerken eksik yanma ve yerleşim yerlerine düşen molozlarla - Dünya için doğrudan tehlike oluşturabilir. , endüstriyel tesisler, ulaşım iletişimi.
Dünya'ya yakın alanın kirlenmesi sorunutamamen teorik bir kavram olarak uzay "uzay enkazı", esasen 50'li yılların sonlarında ilk yapay Dünya uydularının fırlatılmasından hemen sonra ortaya çıktı.
BM Genel Sekreteri'nin 10 Aralık 1993 tarihli “Uzay Faaliyetlerinin Çevre Üzerindeki Etkisi” başlıklı raporundan sonra uluslararası düzeyde resmi statü kazanmıştır.
Ne içeriyor?
Şu anda, Dünya'ya yakın alçak bölgedeYaklaşık 2.000 km yüksekliğe kadar olan yörüngelerde (LEO), çeşitli tahminlere göre, toplam kütlesi 220 bin (BM Uzay İşleri Ofisi Ekim 2009'a göre 300 bin) kadar insan yapımı nesne bulunmaktadır. 5.000 ton.
İstatistiksel tahminlere dayanarak, 1 cm'den büyük çapa sahip bu tür nesnelerin toplam sayısının oldukça belirsiz olduğu ve 60-100 bine ulaşabileceği sonucuna varılmıştır.
Bunların yalnızca küçük bir kısmı (yaklaşık %10)Yer tabanlı radar ve optik araçlar kullanılarak tespit edilir, takip edilir ve kataloglanır. Örneğin, 2013 yılı itibarıyla ABD Stratejik Komuta kataloğu, çoğu SSCB, ABD ve Çin tarafından oluşturulmuş 16.600 nesne (çoğu 10 cm'den büyük) içeriyordu.
Rusça katalog, GIATs ASPOS OKP (TsNIIMash),Ağustos 2014'te 15,8 bin uzay enkazı nesnesi içeriyordu ve toplamda, yakın dünya yörüngelerinde 17,1 binden fazla nesne (çalışan uydular dahil) vardı ve bunlardan herhangi biri uzay aracının tamamen yok olmasına yol açacaktı.
İzlenen nesnelerin yaklaşık% 6'sı etkindir;nesnelerin yaklaşık% 22'si çalışmayı bıraktı; % 17'si fırlatma araçlarının üst aşamaları ve hızlandırıcıları için harcanıyor ve yaklaşık% 55'i atık, fırlatmalarla ilgili teknolojik unsurlar ve patlama ve parçalanmadan kaynaklanan enkaz.
Bu nesnelerin çoğu, düzlemleri kesişen yüksek eğimli yörüngelerde bulunur, dolayısıyla karşılıklı geçişlerinin ortalama bağıl hızı yaklaşık 10 km/s'dir.
Büyük kinetik enerji rezervi nedeniyleBu nesnelerden herhangi birinin aktif bir uzay aracıyla çarpışması, ona zarar verebilir veya hatta devre dışı bırakabilir. Yapay uyduların ilk çarpışması buna bir örnek: Kosmos-2251 ve Iridium 33, 10 Şubat 2009'da meydana geldi; sonuç olarak, her iki uydu da tamamen çöktü ve 600'den fazla enkaz oluşturdu.
En kirli alanlar, en çok uzay aracının çalışması için kullanılan Dünya etrafındaki yörüngelerdir. Bunlar LEO, sabit yörünge (GSO) ve güneşle eşzamanlı yörüngelerdir (SSO).
NASA'nın açıklamasına göre, uzay nesnelerinin dünyaya yakın uzaydaki dağılımının bilgisayar modeli, bunların% 95'i enkazdır.
Uzay enkazı neden tehlikelidir?
Alçakta bulunan büyük nesnelerdünyaya yakın yörüngelerde, yavaş yavaş yavaşlar ve bir süre sonra atmosfere girer. Parçalarından bazıları gezegenin yüzeyine ulaşıyor. Küçük uzay kalıntıları, neredeyse her gün atmosferin yoğun katmanlarına düşer, daha büyük nesneler - ayda birkaç kez. Nicholas Johnson'a (NASA) göre, uydu veya roket parçaları neredeyse her yıl yüzeye çıkıyor.
- Nesnenin düşmesi WT1190F
13 Kasım 2015'te bunlardan biridaha önce ay programına katılan bir roketin parçaları. 1-2 m büyüklüğünde ve 0,1 g/cm³ yoğunluğundaki parça, Sri Lanka kıyılarından yaklaşık 60 km uzaklıktaki Hint Okyanusu bölgesinde atmosfere girdi.
Bazı görüşlere göre, bu ilktiapojesi Ay'dan Dünya'ya olan mesafenin yaklaşık 2 katı olan yüksek eliptik bir yörüngeden Dünya'ya dönen kayıtlı bir uzay molozu vakası. Nesne WT1190F, 13 Kasım'da güvenli bir şekilde yandığı Dünya atmosferine girdi.
- Çöp asteroidi
Bilim adamlarına göre bir gök cismi Dünya'ya doğru hareket ediyor.dünyevi kökenli. ABD Ulusal Uzay Ajansı'ndan bilim insanları, yapay kökenli bir gök cisminin, Dünya'dan Ay'a olan mesafenin %10'una eşit bir mesafede Dünya'ya yaklaşacağını belirtiyor. Bu, Şubat 2021'in başlarında öğrenildi.
ABD Ulusal Havacılık ve Uzay Ajansı"asteroidi" Surveyor 2 misyonunun Centaur fırlatma aracının bir parçası olarak tanıdı. Uzay enkazı, gezegenimizin yerçekimi tarafından hapsolmuş yapay bir uydusu haline geldi. Modelleme yapan bilim adamları, roket parçasının yakında Dünya'nın yörüngesinden ayrılacağını ve son derece yakın bir yaklaşım gerçekleştireceğini keşfettiler.
Surveyor 2'nin 1966'da piyasaya sürülmesinden bu yana yapay asteroidin uzun süredir uzayda uçtuğunu belirtmekte fayda var. Bilim adamları, durumun gerçekten böyle olup olmadığını henüz öğrenemediler.
Uzay artıklarını temizleme ve yok etme yöntemleri
İmha için etkili pratik önlemler600 km'den fazla yörüngelerdeki (frenlemenin atmosfer üzerindeki temizleme etkisinin etkilemediği) uzay enkazı, insanlığın mevcut teknolojik gelişimi düzeyinde henüz geliştirilmemiştir.
Uydu projeleri de değerlendirildienkazı güçlü bir lazer ışınıyla buharlaştırmak veya iyon ışınlarıyla yörüngesini değiştirmek, bu da enkazın kısmen veya tamamen yanarak atmosfere girişini yavaşlatmalı veya sabit yörüngedeki cihazlar durumunda onları bir cenazeye götürmelidir. yörünge veya yer tabanlı lazerler (Lazer süpürgesi) veya daha ileri işlemler için atıkları toplayacak bir cihaz.
Aynı zamanda, sağlama görevinin aciliyetiDünyaya yakın alanın (OKP) teknolojik kirliliği koşullarında uzay uçuşlarının güvenliği ve uzay nesnelerinin kontrolsüz olarak atmosferin yoğun katmanlarına girmesi ve Dünya'ya düşmesi durumunda Dünya'daki nesneler için tehlikenin azaltılması hızla.
"Uzay enkazı" sorununu çözmek için uluslararası işbirliği aşağıdaki öncelikli alanlarda gelişmektedir:
- Yörünge yörünge alanı (GSO) dahil olmak üzere OKP'nin çevresel izlenmesi: "uzay enkazının" gözlemlenmesi ve "uzay enkazı" nesnelerinin bir kataloğunun sürdürülmesi.
- "Uzayın matematiksel modellemesienkaz "ve NCP'nin enkazını ve uzay uçuşları için tehlikesini tahmin etmek için uluslararası bilgi sistemlerinin yaratılması, ayrıca SO'ların tehlikeli bir yaklaşımı ve atmosferin yoğun katmanlarına kontrolsüz girişleri için bilgi desteği.
- Uzay araçlarının yüksek hızlı "uzay enkazı" parçacıklarının etkisinden korunmasına yönelik yöntem ve araçların geliştirilmesi.
- Atık alanının kirlenmesini azaltmaya yönelik önlemlerin geliştirilmesi ve uygulanması.
Uzay enkazının aranması ve izlenmesi
İçindeki nesneleri aramak amacıyla Dünya'ya yakın yörüngeleri izlemeye yönelik birçok araç vardır. Radar ve optik olarak ayrılabilirler.
Yörünge nesnelerinin tespiti de mümkündür.uzay araştırmaları veya savunma sistemleri için evrensel araçların ek işlevi. Bir dizi özel araç vardır.
SSCB ve ABD güçlü uzay izleme araçları yarattı. Avrupa'da ve diğer ülkelerde de bir dizi özel araç bulunmaktadır.
Dünya'ya yakın nesneleri ve uzaydaki enkaz azaltmayı izlemek için bir dizi ulusal program vardır. Kurumlar Arası Uzay Enkazı Koordinasyon Komitesi faaliyetlerini koordine etmek için oluşturuldu.
- İyot motoru
Küçük ama potansiyel olarak yararlı bir yenilik, gökyüzünün uzay enkazından temizlenmesine yardımcı olabilir: Küçük uyduların, görevlerinin sonunda ucuz ve kolay bir şekilde kendilerini yok etmelerine olanak tanıyacak.
Teknoloji yeni bir yakıt olan iyot kullanırUydunun Dünya üzerindeki yüksekliğini kontrol eden bir elektrik motoru. İyot daha ucuzdur ve geleneksel yakıtlardan daha basit teknolojiler kullanır. Pek çok geleneksel roket yakıtının aksine, iyot toksik değildir ve oda sıcaklığında ve basıncında katı halde kalır. Bu, Dünya'da çalışmayı daha kolay ve daha ucuz hale getirir.
Isıtıldığında geçmeden gaza dönüşürsıvı fazdan geçerek basit bir tahrik sistemi için idealdir. Ayrıca geleneksel yakıttan daha yoğun olduğundan uyduda daha az yer kaplar.
- Uzay gemisi çöp toplayıcı
Rus bilim adamları, bir uzay aracı kullanarak Dünya'nın alçak Dünya yörüngesini temizlemeyi önerdiler. Gemide motor bulunan özel modüller bulunmaktadır.
Bu modüller nesnelere eklenecekUzay enkazını kaldırın ve onları uzaklaştırın. Bilim adamları, sabit yörüngeye gelince, onu temizlemenin tercih edilen yolunun bir uzay aracı çekmek olacağını söylüyor.
Görevi, uzaydaki enkaz nesnelerini "imha yörüngesine" (600 km yükseklikte, nesnelerin atmosfere karşı frenleme nedeniyle kademeli olarak yok edildiği) taşımaktır.
Montaj uzay aracı önerildiDünya'ya yakın yörüngeleri temizlemeye yönelik ekip 11,5 m uzunluğa, 3 m çapa ve 4 tonun biraz üzerinde ağırlığa sahiptir. Böyle bir toplayıcı, gemide motor bulunan 8 ila 12 modülü taşıyabilir.
Bir yolcu gemisinin aşamalarını hareket ettirmek için, 50 ila 70 kg yakıt gerekecek, 9 ton ağırlığındaki Zenit-2 aşamasını (yaklaşık 350) taşımak gerekecek. Böyle bir montajcının başlangıçtaki toplam ağırlığı 8 ila 12 arasında olacaktır. ton.
Modern hızlandırıcılar, bu tür1000 km'ye kadar herhangi bir yörüngeye kargo. Kollektörün modülleri bittikten sonra güçlendiricinin son aşamasına katılacak, onunla birlikte üst atmosfere geçecek ve yanacaktır.
- Çöp temizliği için Japon başlangıcı
Japon girişim, Mart 2021'den itibaren uzaydaki kalıntıları bulup ortadan kaldıracak cihazları piyasaya sürmeyi planlıyor. Her şey yolunda giderse, tam bir görev gönderecekler.
Japon startup Astroscale, ELSA-d uzay aracını Kazakistan'daki Baykonur Kozmodrom'una gönderdi. Orada mühendisler onu Mart 2021'de fırlatılması planlanan Soyuz roketine entegre edecekler.
Şirket, bunun en önemli uçuş olduğunu kaydettiuzay faaliyetlerinin sürdürülebilirliğinde kritik bir sorun olan şirketin enkaz azaltma teknolojisinin ilk gösterimi olduğu için bunlar.
Küçük boyutlu cihaz, temel teknolojileri gösterecek: GPS tabanlı bir hedefleme sensörü kullanarak enkazın yerini tespit etmeye yardımcı olacak hedefleme.
Bu veriler, bir parça uzay enkazını yakalayabilen "hizmet" uydusu tarafından kullanılacak.
Daha fazla oku
Mars'ın 8 trilyon piksellik bir görüntüsüne bakın
Bilim adamları, görelilik teorisinin yerini alacak bir şey geliştirdiler. "Her şeyin teorisi" nin özü nedir?
Kürtaj ve bilim: doğum yapacak çocuklara ne olacak