Kosmosui reikia geros šluotos. UFO Page. Lithuanian

Kosminės šiukšlės, kurių žmogus „priveisė“ per 100 mln. vienetų, graso ne tik palydovams, bet ir dar didesniu šiukšlių atsiradimu susidurdamos viena su kita. Dauguma jų randasi 700-1000 km aukštyje ir jos yra smulkios, tačiau yra apie 22 tūkst., kurios yra apie 10 cm ar stambesnės. 2007 m. Kinija panaudojo nuo žemės paleidžiamą raketą, kad sunaikintų vieną iš savo pasenusių palydovų („Fengyun-1C“), - kas kosmose paskleidė dar apie 3000 šiukšlių, anot NASA. Po dviejų metų susidūrė du ryšio palydovai, vienas Rusijos ir kitas JAV, papylė dar apie 2000 šiukšlių. O 1996 m. į 713 stambokų ir begalę smulkių skeveldrų susprogo amerikiečių degalų talpa.

Pavojus tikrai nėra hipotetinis, ir yra dažna tokių filmų kaip „Gravitacija“ tema. Tarp rimtesnių incidentų paminėtinas 2006 m. „Atlantis” „šatlas”, į kurį atsitrenkė kažkoks nedidelis gabalėlis, išmušęs nedidelę, apie 3 mm skersmens skylutę krovinių skyriaus aušinimo skydelyje, pramušė pirmąją sienelę ir įstrigo antrojoje. 2007 m. gegužės 22 d. nedidelė dužena pataikė į 5 m. senumo meteorologinį palydovą “Meteosat-8” 35786 km aukščio geocentrinėje orbitoje virš vakarų Afrikos ir pramušė jame skylę. O pargabenus į žemę „Hubble“ teleskopo saulės baterijas, nustatyta, kad per 8 m. į jas pataikyta 725 tūkst. kartų, o jų paviršiuje yra per 5000 įvairių įbrėžimų, įdubimų ir 8 mm skersmens skylučių. Visa tai sumažino baterijų efektyvumą.

Kuo aukštesni objekto perigėjus ir apogėjus, tuo ilgiau jis gali išlikti savo orbitoje. Geostacionarioje orbitoje (42 tūkst. km) jis liktų praktiškai visam laikui.

Nemažai naujų šiukšlių atsiranda po kosminių aparatų sprogimų, ypač raketų viršutinių pakopų. Du 2018 m. atvejai buvo labai „derlingi“. Pirmiausia, tai amerikiečių raketos „Titan IIIC“ paskutinės pakopos „Transtage“ suirimas 2018 m. vasario 28 d. – t.y. beveik po 50 m. nuo jos paleidimo 1969 m. vasario 9 d. po jo aptikti 183 nauji šiukšlių gabalai. Tai tik vaizdžiai parodo egzistuojant nematomą “laikrodinį mechanizmą”, galintį suveikti bet kurią akimirką.

O 2018 m. rugpjūčio 30 d. įvyko technogeninio objekto fragmentacija, pažėrusi didžiausią nuo 2009 m skeveldrų kiekį. Tai nutiko dvipakopės „Atlas V“ raketos antrajai pakopai „Centaur“, kurios masė per 2 t, ilgis 12,7 m, skersmuo apie 3 m. Raketa 2014 m. rugsėjo 17 d iškėlė JAV karinį ryšio palydovą USA 257 – pradžioje į geopereinamąją (ištęstą elipsinę), iš kurios „Centaur“ perkėlė į užplanuotą geostacionarią. Tiksli suirimo priežastis nežinoma, tačiau spėjama, kad sprogus degalų likučiams. Kadangi „Centaur“ buvo ištęstoje orbitoje (perigėjus 8100 km, apogėjus 35 tūkst. km), tai pastebėti smulkias skeveldras nėra paprasta. Aptiktas 581 fragmentas.

Konstruktoriai bando taip konstruoti kosminius aparatus, kad jie kuo geriau būtų apsaugoti. Tarkim, kad apsaugotų TKS, įrengta per 100 specialių skydų, Whipple Bumpers, kad apsaugotų nuo objektų, skriejančių 3-18 km/sek greičiu. Kartu nuolat stebimas TKS kelio „apšiukšlinimas“.

Bet kiekvienas papildomas gramas didina palydovo kainą. Paprastai skydai montuojami keli cm nuo saugomo paviršiaus ir jie būna plonesni už aparato sienelę. Prakirtę skydą ir suskilę į skeveldras šiukšlės trenkiasi į sienelę, bet jos jau būna smulkesnės ir netekusios greičio.

O štai 2007 m. birželio 22 d. NASA pakreipė „Terra“ palydovą apie 0,5 km į šalį, kad į jį neatsitrenktų apie 40 cm dydžio lūžena. 2005 m. sausio 17 d. sprogusios kinų raketos liekana susidūrė su 31 m. senumo amerikiečių erdvėlaikio dalimi ir nuo jo atskėlė 4 nemažus gabalus (aišku, ir nemažai smulkių).

Pavojingi ir smulkūs objektai. Greičiausi jų lekia 14 km/sek greičiu. Priešpriešinis susidūrimas su 1 mm skersmens dažų ar aliuminio gumulėliu gali išdaužti 1 cm gylio duobutę metalinėje sienelėje. Kartu jis suskyla į tūkstančius dar mažesnių dalelių, kurių atskyla ir nuo sienelės. Visos jos gali sugadinti prietaisų elektronines dalis.

70 m skersmens „Goldstone“ antena pastebi iki 2 mm dydžio objektus 1000 km atstumu.

Jau 1978 m. pasigirdo susirūpinimas dėl šiukšlių kosmose – bet tada „šaltojo karo“ sąlygomis JAV ir TSRS dėmesį telkė tik lenktyniavimui ir „švariais“ startais nesirūpino. Tad 1968-86 m. kosminis šiukšlynas gerokai pagausėjo. Tačiau dabar jau veikia IADC (Inter-Agency Space Debris Coordination) organizacija. Bet kol kas kosmoso apsaugos agentūrai priklausančios šalys tesusitarė, kad jų nenaudojami įrengininiai bus sunaikinti per 25 m. Bendradarbiavimas reikalingas, kad būtų išvengiama pasikartojančių bandymų.
Viena problemų yra netgi mikropalydovai – nors patys jie maži, jų susidūrimas su dideliais objektais sukelia dideles problemas. Viena iš efektyvių priemonių būtų palydovų pašalininimas iš orbitos pasibaigus jų misijai. Pagal IADC, palydovai žemose orbitose neturėtų likti ilgiau nei 25 m. po jų misijos pasibaigimo. Šį terminą reiktų peržiūrėti, nes kai kurioms orbitoms jis aiškiai per ilgas.x

NASA daug tikisi iš aerogelio, gaminamo JPL. Tai tarsi lipnus musių gaudiklis, galintis pagauti milimetro dydžio daleles. Į orbitą būtų iškeliamas didesnis šios ypač porėtos, bet tvirtos medžiagos. Ją 2004 m. panaudojo zondas „Stardust“ rinkdamas kometos „Wild-2” dulkes.

JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) siūlo kosmines šiukšles išgaudyti milžiniškais tinklais – netgi pasirašyta sutartis su žvejybos tinklų gamintoja „Nitto Seimo“ (tai kompanija, kuri pirmoji pasaulyje 1925 m. sukūrė įrangą tvirtų STARS-II moduliai

žvejybos mazgų be mazgų gamybai). Specialus palydovas išskleistų kosmose kelių kilometrų skersmens tinklą. Kai tasai prigaudys pakankamai šiukšlių, tinklas būtų atkabinamas – ir veikiamas Žemės magnetinio lauko imtŲ leistis į tankius atmosferos sluoksnius, kur sudegtų.

Bendradarbiavimas trunka jau per 6 m. Kanagawa un-to tyrėjai kartu su „Nitto Seimo“ sukūrė 300 m ilgio ir 30 cm pločio tinklą iš ultraplonų nerūdijančio plieno ir aliuminio gijų (plonesnių už 0,1 mm).

2014 m. vasarį buvo planuota, kad palydovas į orbitą iškels ir išvynios maždaug 300 m ilgio tinklą, panaudosiantį sukurtą magnetinį lauką pritraukti šiukšles. Bandymas planuotas metams. Pradžioje šiukšlės dar nebus renkamos – tebūtų pabandoma išskleisti tinklą ir pabandyti jame sukurti elektros srovę susidarančią, skriejant Žemės magnetiniame lauke), reikalinga šiukšlių pritraukimui. Jei misija bus sėkminga, nauji išbandymai planuojami 2019 m. pradžioje.

STARS-II (Gennai) mažąjį palydovą (9 kg svorio) kartu su GPM palydovu, skirtu garų ore matavimui, 2014 m. vasario 27 d. iškėlė H-IIA raketa, startavusi iš pietinės Tanegašima salos. Jis orbitoje išbuvo 2 mėn. Ten jis išsiskyrė į dvi dalis, sujungtas 300 m. ilgio tinklu. Gauti duomenys rodo, kad palydovo dalys išsiskyrė, tačiau neišsiskleidė saulės panelės ir antenos.

STARS-II yra patobulinta STARS-I (Kukai), pakelto 2009 m. sausio 23 d., versija. Tąkart STARS-I pajėgė atsiskirti tik keliais centimetrais. Palydovai sudaryti iš dviejų dalių, sujungtų tinklu. Motininė dalis išskleidžia tinklą su dukterine dalimi gale. Dukterinė dalis reguliuoja CCD kamerą, kurios tikslas yra fotografuoti tinklo išskleidimo procesą. Abi dalys sąveikauja per „Bluetooth“ ryšį. Dukterinė dalis nuotraukas siunčia į žemę mėgėjiško radijo ryšio dažniais.

STARS-II palydovas nuo ASI ir NASA 1996 m. iškelto TSS-1R skiriasi 3 aspektais:
1) STARS-II išskleis gana mažą tinklą;
2) jis tinkle išskleidimui nenaudoja nei gravitacinės, nei išcentrinės jėgų;

Stars-II tinklo išskleidimo procesas

3) STARS-II yra kompozicinis palydovas.

STARS-II tinklo išvyniojimo būdas:
a) tinklas išvyniojamas panaudojant gravitacijos skirtumo jėgą. Tam dukterinę dalį reikia nutolinti Žemės link – tai atliekama išsitiesiant 4-ioms spyruoklėms;
b) iš dukterinės dalies skleidžiami elektronai sukelia elektros srovę per tinklą;
c) padėtis valdomas keičiant rankenos padėtį dukterinėje dalyje ir panaudojant tinklo įtempimą;
d) tinklas išskleidžiamas valdant tinklo įtempimą.

Tai nėra pirmasis bandymas „prasivalyti“. NASA tyrė galimybę panaudoti „lazerinę šluotą“: silpnas lazerio spindulys išgarintų mažą šiukšlės dalį, sudarydamas mažytį garų debesėlį, kuris lėtintų šiukšlės skrydį, priversdamas ją su laiku patekti į atmosferą ir ten sudegti.

Britanija į orbitą iškėlė palydovą „RemoveDebris“, kurio pagrindinė paskirtis – išbandyti kosmoso šiukšlių rinkimą. Numatyta misijos trukmė – 1,5 m. Jis dydžiu panašus į skalbimo mašiną ir susideda iš 5 dalių: paties aparato (100 kg), dviejų CubeSat mikropalydovų (10x10x10 cm), vaidinančių kosmines šiukšles, tinklo, harpūno ir burės. Britanija tikisi, kad tokie bandymai privers kosmines agentūras rimčiau įvertinti orbitų išvalymo problemą.

2018 m. balandžio 2 d. „RemoveDebris“ buvo atgabentas į TKS stotį, o birželio 20 d. manipuliatoriumi „Canadarm2“ išskraidintas iš jos tapdamas rekordininku pagal svorį tarp paleistų iš šios stoties. Tada rugsėjo 16 d. vienas CubeSat išleido balioną, imituojantį kosminę šiukšlę, o tada „RemoveDebris“ iš nedidelio atstumo tą „šiukšlę“ pagavo tinklu. Kiti numatyti eksperimenti – antrojo CubeSat manevravimas nustatant atstumus; harpūno iššovimas į plokštelę, „rankos“ iškištą iš palydovo; burės panaudojimas stabdymui jį nutempiant iš žemos orbitos į atmosferą.

Ką visur paliekame po savęs?

Vaikštinėju miško takeliu prie sodybos.... Pušys, žaliuoja kvapūs kadagiai... Kas ten po vienu jų sublizga?! Pasilenkiu – a, stiklo butelis!? Toliau – dar suplyšęs kaliošas, dar plastiko butelis, ... polietileninis maišelis. Parsinešu namo gerą šmotą miške paliktų šiukšlių...

O Avarija Marse dabar persikelkime į Marsą? Ne vietinio metalo skeveldros išmėtytos po apleisto prietaiso iš kitos planetos, siųsto iš keistos ir tolimos civilizacijos, sudužimo vietą. Mūsiškės! 2022 m. NASA malūnsparnis, sekantis marsaeigį „Perseverance“ (apie jo atvykimą žr. >>>>>), atsiuntė tikrai siurrealistines savo paties numesto dangčio nuotraukas. 2021 m. vasario 18 d. nusileidus marsaeigiui, jo užpakalinis apvalkalas buvo nusimestas ir, beveik nepažeistas, tik apdaužytais kraštais, atgulė į raudonus smėlynus.

Juk, kai pagalvoji, tai taip šaunu, - nuskristi iki Marso vis dar sudėtinga, o tada, kažkuo skristi virš Marso tam, kad apžiūrėtum savo paties nuolaužas iš oro, jau naujas [tiesiog stebuklingas] lygis! Nors gal tai ir gerai pažvelgus iš kriminalistinio požiūrio taško – galbūt sudužimo analizė padės pagerinti būsimus desantinius laivus.

Tačiau, kai dar geriau pagalvoji, pradeda graužti įkyrus klausimas – o kada gi mes pradėsim rinkti tai, ką paliekam po savęs (arba dar geriau – kada išmoksim nešiukšlinti tos vietos, kuria pasinaudojome)?! Ach, klausimas retorinis!

Marsas toks platus, neištyrinėtas, jame visai nėra dirbtinių artefaktų, o mūsų pastangos tokios neužtikrintos ir niekingai nežymios. Tačiau mūsų planeta atrodė esanti tokia milžiniška lyginant su bet kokiu mūsų tvariniu ar poveikiu, kad atrodė kvaila galvoti, kad galim pakeisti ar užteršti. Bet pasirodė, kad mes - planetą keičianti rūšis, tad ir turėtumėm elgtis atitinkamai. To suvokimas globaliu masteliu ilgalaikėje perspektyvoje bus svarbiu mūsų išgyvenimo veiksniu. Tikėkime, kad kada nors ateityje tai įvyks. O kol kas, matyt, mes ir toliau pildysime Marso kraterius savo šiukšlėmis, bakterijomis ir išskyromis.

Ad astra cum conscientia.^*)

Dangaus ekologija

Dabar į kosmosą aparatai siunčiami dešimtimis per vieną kartą, nes jie lengvi ir kompaktiški, o be to ir jų paleidimo kaina nukrito „SpaceX“ dėka. Štai Starlink palydovų 2020 m. vasarą sukosi apie 600, o galiausiai jų skaičius gali išaugti iki 42 tūkst. O juk nesnaudžia ir konkurentai – į orbitą iškeliami tūkstančiai „OneWeb“, „Amazon Kuiper“ ir „Telesat“ palydovų. Rusiškas analogas „Sfera“ 2030-iais tikisi turėti 620 aparatų. Taigi kosmose prie Žemės darosi visai ankšta. Starlink

Tačiau būtent Starlink, kaip pirmasis, gausiausias ir turintis daugiausia ambicijų, sulaukė daugelio astronomų kritikos. Jie nurodo tarptautinio Susitarimo dėl kosmoso 9-ą straipsnį, skelbiantį, kad jei veikla „sukelia nepageidautinus trukdžius taikaus tyrinėjimo srityje“, tai bent jau reikia organizuoti tarptautines konsultacijas.

Per visą kosminės erdvės tyrimo laikotarpį į orbitą iškelta apie 9000 palydovų, iš kurių dabar likę kiek per 5000. Atspindžiai nuo jų veikia antžeminius teleskopus. Tačiau jų orbitos žinomos, dauguma jų yra labai aukštai (geostacionariose orbitose), tuo tarpu Starlink palydovai „malasi“ maždaug 550 km aukštyje, kur jų spindesys siekia 5-ą žvaigždžių ryškį, t.y. jie ryškesni už daugelį dangaus objektų. Be to ir jų padėtis sunku iš anksto paskaičiuoti, nes jų trajektorijas planuojama nuolat kaitalioti, siekiant išvengti susidūrimų su kitais palydovais bei kosmoso šiukšlėmis.

„SpaceX“ sutinka, kad tai problema. Visi nauji Starlink palydovai turi būti su „VisorSAT“ sistema – puskaidrėmis panelėmis, užtamsinančiomiss Saulės baterijas ir antenas – tas aparatų dalis, kurios blizga labiausiai.

Taip pat kuriamos ir įvairios „StealthTransit“ sistemos, automatiškai nustatančios per teleskopo regimą sritį praslenkantį palydovą ir laikinai uždengiančios okuliarą ir vėl jį atidarančios, kai objektas praslinko.