केसलर सिंड्रोम: हम धीरे-धीरे खुद को अंतरिक्ष कबाड़ की छतरी के नीचे फंसा रहे हैं

2019 के सितंबर में, दो उपग्रह ग्रह की सतह से लगभग 200 मील ऊपर थे एक दूसरे की ओर ज़ूम करना 32,000 मील प्रति घंटे की ख़तरनाक गति से। एक यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) का एयोलस पृथ्वी अवलोकन उपग्रह था और दूसरा स्पेसएक्स के स्टारलिंक उपग्रह, और उन दोनों के अंतरिक्ष के एक ही क्षेत्र की ओर तेजी से बढ़ने के साथ, वैज्ञानिकों ने अनुमान लगाया कि 1,000 में से 1 संभावना है कि वे टकराएंगे।

अमेरिकी वायु सेना ने दोनों उपग्रहों को एक-दूसरे की ओर बढ़ते देखा और दोनों संगठनों को चेतावनी दी, लेकिन स्पेसएक्स ने अपने संचार प्रणालियों में "बग" के रूप में वर्णित के कारण, कोई भी कार्रवाई करने से इनकार कर दिया। यदि उपग्रह दुर्घटनाग्रस्त हो गए होते, तो दोनों पूरी तरह से नष्ट हो गए होते - और प्रभाव से मलबे के लाखों छोटे और बड़े टुकड़े अंतरिक्ष में उड़ गए होते। से आरंभिक दृश्य की कल्पना करें

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सौभाग्य से हम सभी के लिए, ईएसए टकराव से बचने के लिए अपने उपग्रह को संचालित करने में सक्षम था, और दोनों उपग्रह अब अपनी कक्षाओं में सुरक्षित रूप से आगे बढ़ रहे हैं। हालाँकि, यह करीबी कॉल यह दिखाती है कि जब जगह बहुत अधिक भर जाती है तो क्या हो सकता है। जब हजारों या लाखों वस्तुएं हमारे ग्रह के चारों ओर जबरदस्त गति से उड़ रही हैं, तो टकराव की संभावना अधिक होती है।

हमने जांच की कि अंतरिक्ष में तैर रहे इस अंतरिक्ष मलबे के परिणाम क्या हैं, और हमें डोनाल्ड से अंदरूनी जानकारी मिली केसलर, पूर्व में नासा के ऑर्बिटल डेब्रिस रिसर्च के वरिष्ठ वैज्ञानिक और अंतरिक्ष पर दुनिया के अग्रणी विशेषज्ञों में से एक मलबा।

कबाड़ का जाल

जब कोई सैटेलाइट टूट जाता है तो आमतौर पर उसे ठीक करने के लिए कोई अंतरिक्ष में नहीं जाता. जब कोई रॉकेट अपने किसी चरण को त्याग देता है, तो वह चरण वहीं तैरने के लिए छोड़ दिया जाता है, जहां से उसे बाहर निकाला जाता है। और जब कक्षा में दो वस्तुएं एक-दूसरे पर प्रभाव डालती हैं, तो वे वस्तुतः लाखों छोटे कण उत्पन्न कर सकती हैं जो अंतरिक्ष में उड़ जाते हैं और अंततः पृथ्वी की परिक्रमा करते हैं।

यह सभी छोड़ी गई सामग्री सामूहिक रूप से अंतरिक्ष मलबे के रूप में जानी जाती है। यह वह कबाड़ है जिसे हमने अपने ग्रह के चारों ओर अंतरिक्ष में छोड़ दिया है, और यह हर साल बढ़ रहा है।

1970 के दशक के उत्तरार्ध में, जब अंतरिक्ष मलबे पर शोध शुरू ही हुआ था, केसलर ने एक डरावनी संभावना प्रस्तावित की: कि एक दिन, बहुत कुछ हो सकता है पृथ्वी की निचली कक्षा में कचरा तब तक बढ़ता रहेगा जब तक कि उनसे टकराए बिना उपग्रहों को प्रक्षेपित करना मुश्किल या असंभव न हो जाए मलबा। हम अनिवार्य रूप से अपने ही ग्रह पर कैदी बन जाएंगे, और इसके लिए हमारे अलावा कोई और दोषी नहीं होगा।

टकराव पहले भी हुए हैं और संभवतः फिर भी होंगे

यदि मलबे के बारे में या स्पेसएक्स और ईएसए उपग्रहों के संभावित रूप से टकराने की चिंता व्यक्त की गई आपके लिए अतिशयोक्तिपूर्ण, यह ध्यान देने योग्य है कि अतीत में उपग्रहों की भयानक टक्कर हुई है नतीजे।

2009 में, दो उपग्रह टकराए 11,700 मीटर प्रति सेकंड (26,000 मील प्रति घंटा) की आश्चर्यजनक गति से, न केवल दोनों वस्तुओं को नष्ट कर दिया, बल्कि उनकी दोनों कक्षाओं और उससे आगे मलबे के एक विशाल क्षेत्र को भी नष्ट कर दिया। उपग्रहों में से एक संचार उपग्रहों के इरिडियम समूह का हिस्सा था, और एक निष्क्रिय रूसी अंतरिक्ष बल का कोसमोस उपग्रह था। कॉसमॉस उपग्रह को ऐसे समय में त्याग दिया गया था और कक्षा में छोड़ दिया गया था जब कुछ लोगों ने मलबे के खतरे को गंभीरता से लिया था।

इस घटना ने लोगों को मलबे से उत्पन्न खतरे की गंभीरता के प्रति सचेत कर दिया। यह न केवल महंगे उपग्रहों को नष्ट कर सकता है, बल्कि टक्कर ने समस्या को और भी बदतर बना दिया है: नासा का अनुमान है कि यह घटना मलबे के 1,000 टुकड़े बनाए आकार में 10 सेंटीमीटर से बड़ा जो हजारों वर्षों तक अन्य उपग्रहों के लिए खतरा बना रह सकता है।

मलबे से अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन और हबल अंतरिक्ष टेलीस्कोप दोनों को खतरा है

जब अंतरिक्ष में अत्यधिक भीड़भाड़ की बात आती है तो विचार करने के लिए दो प्रमुख मुद्दे हैं। पहला यह है कि अंतरिक्ष का मलबा पृथ्वी के चारों ओर पहले से ही कक्षा में मौजूद यान, जैसे कि अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) को कैसे प्रभावित कर सकता है। आईएसएस 330 किलोमीटर (205 मील) की औसत ऊंचाई पर, पृथ्वी की बहुत निचली कक्षा में स्थित है, जो इसे बहुत सारे अंतरिक्ष मलबे के बीच में रखता है। आईएसएस विशेष रूप से मलबे के प्रभावों के प्रति संवेदनशील है क्योंकि यह बहुत बड़ा है, इसलिए इसे 1 सेमी आकार तक के मलबे के प्रभावों का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया जाना था।

अन्य मलबे के खतरे से निपटने के लिए, आईएसएस संभावित प्रभावों पर नजर रखता है और रास्ते से हट जाता है। "अंतरिक्ष स्टेशन अपने करीब आने वाली किसी भी चीज़ से बचने के लिए युद्धाभ्यास शुरू करने वाला पहला स्टेशन था," केसलर ने समझाया, "लेकिन उन युद्धाभ्यासों के साथ समस्या यह है कि आप भविष्यवाणी नहीं कर सकते कि ऐसा होने वाला है टक्कर. ट्रैकिंग सटीकता केवल यह बताने के लिए पर्याप्त सटीक है कि कोई चीज़ आपके करीब से असुविधाजनक रूप से गुजरने वाली है, और टकराव की संभावना है। इसलिए वे उन परिस्थितियों में युद्धाभ्यास करेंगे।

आईएसएस के मामले में, अतिरिक्त सावधानी बरतना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह बहुत बड़ा है और मानव जीवन खतरे में है। विचार करने के लिए निचली पृथ्वी की कक्षा में अन्य सभी वस्तुएं भी हैं, जैसे हबल टेलीस्कोप जो लगभग 545 किलोमीटर (340 मील) की दूरी पर परिक्रमा करता है और अन्य मानवयुक्त और मानवरहित दोनों मिशन हैं। और इसमें उन सभी उपग्रहों का जिक्र भी नहीं है जो उच्च भू-समकालिक कक्षा में स्थित हैं, जहां मलबे की समस्या भी है।

क्या मलबा इतना खराब हो सकता है कि यह उपग्रह प्रक्षेपण को पूरी तरह से रोक देगा?

विचार करने योग्य दूसरा मुद्दा यह है कि मलबा भविष्य के प्रक्षेपणों को कैसे प्रभावित करेगा। दूर के ग्रहों की यात्रा के संदर्भ में, जब आप पृथ्वी को पीछे छोड़ते हैं तो आप मलबे के क्षेत्र से इतने कम समय के लिए यात्रा करते हैं कि इससे समस्या पैदा होने की संभावना कम होती है। समस्या तब उत्पन्न होती है जब आप उन वस्तुओं को देखते हैं जो मलबे के क्षेत्र में स्थायी रूप से रहती हैं, जैसे उपग्रह और मानवयुक्त या मानवरहित अंतरिक्ष मिशन।

केसलर बताते हैं, "आप सड़क के बीच में रहने की तुलना में सड़क को अधिक सुरक्षित तरीके से पार कर सकते हैं।"

वर्तमान में, इस प्रश्न पर अधिकतर अर्थशास्त्र के संदर्भ में विचार किया जाता है। अनिवार्य रूप से, जैसे-जैसे मलबा खराब होता जाएगा, उपग्रहों को लॉन्च करना और अधिक महंगा हो जाएगा। लेकिन इस विषय पर शोध की कमी के कारण इसके आगे क्या होगा यह अभी भी अज्ञात है।

केसलर ने कहा, "किसी ने कभी भी इसका जवाब नहीं दिया है कि 'पर्यावरण कितना खराब है [उपग्रह प्रक्षेपण संभव होने के लिए]?'।" इससे पहले कि हम यह सुनिश्चित कर सकें कि अंतरिक्ष का मलबा हमें किस बिंदु पर वस्तुओं को पूरी तरह से कक्षा में लॉन्च करने से रोकेगा, इस प्रश्न का उत्तर दिया जाना महत्वपूर्ण है।

समस्या को ठीक करने के लिए हमें अब आक्रामक कार्रवाई की आवश्यकता है

यदि हम इस समस्या को ठीक करने जा रहे हैं, तो हम सिर्फ अपनी उंगलियाँ दबाकर सर्वश्रेष्ठ की आशा नहीं कर सकते। केसलर कहते हैं, मलबे के मुद्दे को वास्तव में संबोधित करने के लिए, "और अधिक आक्रामक कार्रवाई होनी चाहिए।"

सबसे अहम मुद्दा कानून का है। मलबे के शमन के बारे में सहमत दिशानिर्देश हैं, जैसे कि किसी भी चीज़ को कक्षा में लॉन्च करने के लिए दिशानिर्देश 2000 किलोमीटर (1240 मील) से नीचे की दूरी को अपने मिशन के 25 वर्षों के भीतर नष्ट होने के लिए वायुमंडल में पुनः प्रवेश करने की आवश्यकता है समापन। यह वस्तुओं को हटाने की ज़िम्मेदारी उस कंपनी या एजेंसी पर डाल देता है जो उन्हें लॉन्च करती है।

लेकिन जैसा कि स्थिति है, ये दिशानिर्देश हैं, कानून नहीं। केसलर का सुझाव है कि हमें मलबा हटाने के बारे में दिशानिर्देशों को नियम बनाना चाहिए और उनका पालन नहीं करने वाले संगठनों पर जुर्माना लगाना चाहिए। यह लोगों को सभी के लाभ के लिए उनका अनुसरण करने के लिए प्रोत्साहित करेगा।

हालाँकि, सभी से वर्तमान दिशानिर्देशों का पालन करवाना भी पर्याप्त नहीं हो सकता है। केसलर ने कहा, "ऐसे कई अध्ययन हुए हैं जो एक ही निष्कर्ष पर पहुंचे हैं: भले ही हर कोई नियमों का पालन करे, लेकिन मलबे की वृद्धि को रोकने के लिए यह अपर्याप्त होगा।" ऐसा इसलिए है क्योंकि टकराव अभी भी जारी है और अधिक से अधिक छोटे मलबे के टुकड़े बन रहे हैं।

यही कारण है कि हमें चरण दो की आवश्यकता है: कक्षा से मलबे के सबसे बड़े 500 टुकड़ों को हटाना। ये बड़े टुकड़े हैं जिनका पता लगाना अपेक्षाकृत आसान है और हम जानते हैं कि ये सबसे अधिक ख़तरा पैदा करते हैं। और यहीं पर नई तकनीक आती है।

नई प्रौद्योगिकियाँ हमें अपने कार्य को साफ़-सुथरा बनाने में मदद कर सकती हैं

केसलर ने नासा के शोधकर्ताओं के एक पेपर की ओर इशारा किया जे.सी. लिउ और एन.एल. जॉनसन 2006 से, जिसमें देखा गया कि अंतरिक्ष मलबे को साफ़ करने में क्या लगेगा। केसलर ने कहा, "अगर हम अगले साल शुरू करें और अगले 100 वर्षों के लिए प्रति वर्ष पांच वस्तुओं को हटा दें, तो इससे कक्षीय वातावरण स्थिर हो जाएगा।"

हालाँकि, कक्षा से बड़ी वस्तुओं को पुनः प्राप्त करना बेहद चुनौतीपूर्ण है। केसलर ने समझाया, "इन वस्तुओं को पकड़ने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया था," और उनमें से कई घूम रहे हैं। इससे पहले कि आप वस्तु को पकड़ सकें, आपको घूमना बंद करना होगा। और इनमें से कुछ स्कूल बसों जितनी बड़ी हैं।”

इस समस्या से कैसे निपटा जाए इसका एक सुझाव यह है कि एक सैटेलाइट सर्विसिंग सुविधा बनाई जाए जहां उपग्रह हों उनके जीवनकाल को बढ़ाने के लिए बनाए रखा और तय किया जा सकता है, जिससे उनके बनने से पहले एक लंबी समयावधि तैयार हो सके कूड़ा। उसी सुविधा का उपयोग वस्तुओं को कक्षा से नीचे लाने के लिए भी किया जा सकता है जब उनकी आवश्यकता नहीं रह जाती है।

मलबे को कैसे साफ़ किया जाए इसके अन्य विचार भी काम में हैं, जैसे कि DEBRIS उपग्रह परियोजना हटाएँ जो जाल, हार्पून और दृष्टि-आधारित नेविगेशन सहित मलबे को पकड़ने के तरीकों का परीक्षण कर रहा है। यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी भी है मलबा हटाने की जांच की जा रही है एस्ट्रोस्केल कंपनी के साथ मिलकर प्रक्षेपण से पहले उपग्रहों में एक डॉकिंग तंत्र जोड़ने का प्रयोग किया गया ताकि उन्हें सेवानिवृत्त होने वाले उपग्रहों को पकड़ना आसान हो सके।

एक अंतर्राष्ट्रीय मुद्दा जिसके लिए अंतर्राष्ट्रीय सहयोग की आवश्यकता है

जलवायु परिवर्तन की चुनौती की तरह, अंतरिक्ष मलबे की समस्या एक अंतरराष्ट्रीय मुद्दा है जिसके समाधान के लिए अंतरराष्ट्रीय सहयोग की आवश्यकता होगी। यदि हम वैज्ञानिक अनुसंधान के साथ-साथ संचार और जीपीएस जैसी प्रौद्योगिकियों को सक्षम करने के लिए स्थान का उपयोग जारी रखना चाहते हैं, हमें पहले से ही हो चुके कुछ नुकसान की भरपाई करने का तरीका खोजने की जरूरत है - साथ ही इसके लिए नए समाधान भी ढूंढने होंगे। भविष्य।

हालांकि हमारे पृथ्वी पर फंसने और अन्य ग्रहों की यात्रा करने की हमारी क्षमता पूरी तरह से खोने की संभावना नहीं है जल्द ही किसी भी समय, ग्रह के चारों ओर मौजूदा मलबे का क्षेत्र हमारी अध्ययन करने की क्षमता पर सीधे प्रभाव डाल सकता है अंतरिक्ष। केसलर ने कहा, "जो चीज सबसे ज्यादा नुकसान पहुंचाएगी वह अन्य ग्रहों तक पहुंच नहीं खोना है, बल्कि हबल दूरबीन को खोना है।" “यह अंततः मलबे का एक टुकड़ा बन सकता है। यह हमारी वैज्ञानिक जिज्ञासा है जो ख़तरे में है।"

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