KOSMICKÝ ODPAD
Odpady na oběžné dráze
Bude to již pěkná řádka let, co člověk prvně vzhlédnul k nebi a napadlo ho, zda-li by nebylo možné i tam něco získat, využít, nebo aspoň šlohnout. Zdrojem tzv. kosmického odpadu je vše, co lidstvo dopraví do vesmíru. Jde o již nepoužívané družice, rakety na výnos družic, vybuchlé součásti motorů a nepočitaně různého “kosmického smetí“. Ano. Lidstvo si zaneřádilo odpadem nejen lesy, vodu, hory, vzduch, ale i okolní vesmír v nízkých oběžných drahách. Jestli ten svinec po sobě uklidíme se neví. Nicméně pokud někde ve vesmíru existují nějaké jiné civilizace, a napadlo by je někdy se k nám vydat, první, s čím se setkají, budou shluky odpadu poletující kolem zeměkoule. Co si o nás asi ti mimozemšťané budou myslet, že?
Již v roce 1978 předpověděl Donald Kessler, že brzy bude na oběžné dráze tolik odpadu, že jím nebude možné proletět.
Co je to kosmický odpad
Je to zjevné. Je to odpad, který jsme po sobě zanechali ve vesmíru. Tedy ne my, ale ti, kteří se do vesmíru dostali. Někdy se mu také říká kosmické smetí. A nejde o žádné obalové materiály nebo poletující reklamní letáky. Pojmem kosmický odpad se myslí vyhořelé části nosných raket kusy nefunkčních satelitů, sond a družic, které se nám povedlo do vesmíru vystřelit. Dále pak obalové materiály satelitů, menší kousky úlomků nebo nářadí, které odpadlo kosmonautům od ruky. Tohle všechno poletuje kolem nás po orbitě rychlostí skoro 28 000 km/h a stává se z toho dost závažný problém. Především pro další odvážné dobyvatele vesmíru.
Podle NASA vesmírem poletuje přes 500 000 (podle jiných zdrojů až 750 000) kusů identifikovatelného vesmírného šrotu a toto množství se každý rok zvyšuje o nějakých 5 %. Wikipedie zase říká, že celková hmotnost odpadu ve vesmíru může být 3000 tun, což je tíha 30 meganewtonů při zemské gravitaci ... ať už to znamená cokoli, odpadu je ve vesmíru požehnaně a pravidla pro jeho odstraňování, jsou-li nějaká, jsou velmi laxní a nedokonalé.
Je kosmický / vesmírný odpad nebezpečný?
Pokud vesmírné haraburdí dopadá zpět na zem, většinou shoří v atmosféře. Nebo to dopadne do oceánů, které tvoří většinu povrchu naší planety. Nebezpečí kosmického odpadu spočívá v tom, že poletuje vesmírem dost vysokou rychlostí. Vesmírné družice jsou většinou vyrobeny z hliníku, titanu, slitin nebo jiných kompozitních materiálů. Při nárazu i malého úlomku může dojít k závažným škodám na zařízeních, které ještě fungují. Malé úlomky do 1 cm si lze představit jako vystřelené projektily. Ostatně jistě si pamatujete úvodní scénu z filmu Gravitace. Přesně v tom je potencionální nebezpečí kosmického odpadu. V riziku kolize. Nezpochybnitelné nebezpečné jsou rizika explozí způsobené zbytkovou energií (palivem a bateriemi). Evropská kosmická agentura ESA se domnívá, že na orbitu nebude "k hnutí" již během třiceti následujících let. Podle názoru odborníků z ESA bude v nejbližší budoucnosti ve vesmíru docházek ke zhruba čtyřiceti srážkám každý rok.
Do Vesmíru bylo vypuštěno přes 6000 družic. Funkčních je dnes zhruba polovina.
V minulosti bylo zaznamenáno několik krizových situací i zásadních karambolů, které způsobil vesmírný odpad. Například v roce 2009 se nad Sibiří srazila ruská družice Kosmos-2251 s telekomunikačním satelitem Iridium. Z obou zařízení zbylo jen mračno šrotu. Ve stejném roce musela být preventivně evakuována naše slavná Mezinárodní kosmická stanice ISS z důvodu blížícího se mraku kosmického smetí. O něco dříve způsobila Čína při testu svého protidružicového systému zničení meteorologické družice FY-1C, následkem čeho vznikl další obrovský mrak kosmického smetí. Drobné střety s vesmírným smetím budou stále častější. Proto je většina citlivých zařízení kosmických zařízení chráněna tzv. Whipplovými štíty z vrstveného kevlaru či jiných kompozitů. Kosmické lodě jimi ale chránit nelze.
Už centimetrový úlomek dokáže prorazit plášť dnešních kosmických lodí.
Nejstarším kusem vesmírného odpadu je údajně vrak družice Vanguard 1, kterou jsme vyslali do vesmíru v roce 1958. Padesát let už nefunguje a kroužit kolem země bude nejspíš dalších 200 let
(Zdroj: National Geographic)
Menší družice obvykle na Zemi nedopadnou. Shoří v atmosféře a na zemský povrch tedy žuchnou maximálně v podobě zrnek popela a prachu
Jak snížit množství vesmírného odpadu?
Ono je to v principu stejné, jako s naším odpadem pozemským. Nevytvářet ho. K tomu je nutný předpoklad zodpovědného vývoje a výroby kosmických zařízení. Obojí musí brát v potaz to, co se s tím kterým zařízením stane, až doslouží. Ideálně aby na konci svého funkčního cyklu se kosmická tělesa navedla do atmosféry a zde spáchala cílenou sebevraždu. Už v roce 2015 měla být vypuštěna družice MDA Space Infrastructure Service Vehicle. Ta měla sloužit k doplňování paliva a servisním službám, které by prodloužily životnost satelitů. Vypuštěno nebylo nic. Podobně dopadly mnohé jiné pokusy o vesmírný úklid. Důvod? Skutečně astronomická cena, kterou by lidstvo za takový úklid muselo zaplatit. Nicméně prvním krokem může být omezení startů raket a větší využití raketoplánů, které nemají raketové stupně. Je možné využívat laserů k likvidaci větších úlomků popřípadě se zamýšlet nad sci-fi vesmírnými vysavači nebo využití aerogelů, které by vesmírné smetí zachytávaly a následně to vše shořelo v atmosféře. Ostatně ona ta naše atmosféra funguje jako taková vesmírná spalovna — což doufám nepovede k tomu, že do vesmíru budeme vystřelovat odpad, aby cestou zpátky v atmosféře shořel :-)
Největší hustota částic kosmického smetí existuje na nízkých oběžných drahách ve výškách 400 až 1500 km
Kesslerův efekt
V roce 1978 předpověděl americký vědec Donald Kessler, že brzy může být ve vesmíru tolik odpadu, že odpadovým mračnem nebude možné bezpečně proletět. Této myšlence se pro její úspěch začalo říkat Kesslerův syndrom. Na to konto se vědci z Purple Mountain Observatory v čínském Nankingu domnívají, že pokud bude množství kosmického odpadu růst současným tempem, nebude kolem roku 2300 možné na oběžné dráze pobývat — dost nešťastná zpráva pro všechny vizionáře plánující vesmírnou turistiku, viďte.
Vesmírné odkazy
-
Satelity Space-X a možná srážka s družící ZDE.
-
Stránky ESA věnované kosmickému odpadu jsou ZDE (v angličtině)
-
O možné srážce nefunkčního satelitu se zbytky čínské rakety v roce 2020 ZDE.
-
Video ukazující možnosti, jak likvidovat vesmírné smetí je ZDE.
-
O neúspěšném pokusu Japonců o vesmírný úklid se píše ZDE.
-
O pokusu uklidit vesmírný odpad sítí se píše ZDE.
-
O problematice malých družic (CubeSat) ZDE.
Nebezpečné trosky zaměřují radary, lasery (LIDAR) i optické senzory v čele s třímetrovým okem teleskopu NASA Orbital Debris Observatory v Novém Mexiku a o něco menším zařízením ESA na Tenerife. Na nižších oběžných drahách se běžně monitorují objekty o průměru větším než 10 cm, některé přístroje však jsou schopny ze Země rozpoznat i trosky, k pozorovateli natočené plochou o velikosti pouhého 1 cm².
(Zdroj: National Geographic).
HŘBITOV KOSMICKÝCH PLAVIDEL
Nejvíce kosmického odpadu na zemi je na místě zvaném bod Nemo (mezi Novým Zélandem a Chile). Jen mezi roky 1971—2018 sem bylo navedeno více než 260 kosmických zařízení. Pokud byste se na toto místo dostali, nalezli byste zde zhruba 4 km pod hladinou rozeseté trosky amerických, riských i evropských kosmických plavidel.
