Zašto Mjesecu treba sustav kontrole svemirskog prometa

“Veličanstvena pustoš.”

To su bile riječi kojima je Buzz Aldrin opisao ogromnu prazninu mjesečevog krajolika prije nego što je prvi put zakoračio na njegovu površinu u srpnju 1969. Ali što ako mjesec – odnosno njegova orbita – ipak nije tako pust? Što ako je sličnije, recimo, gužvi u prometu u Los Angelesu u vrijeme špice? Što ako doista?

S obzirom da je ukupno 12 ljudi hodalo mjesečevom površinom u ljudskoj povijesti, to se može činiti jako velikom hipotezom. Međutim, također je zabrinjavajuća ideja da su istraživači sa Sveučilišta u Arizoni, sveučilišta koje pomogli mapirati površinu Mjeseca za Aldrinovu poznatu misiju Apollo 11, trenutno daju puno misao.

Njihov plan – za koji je sveučilište nedavno dobilo 7,5 milijuna dolara financiranja od Istraživanja zračnih snaga Laboratory's Space Vehicles Directorate - poziva na ono što je, u biti, prva lunarna kontrola zračnog prometa na svijetu sustav. Namijenjen za praćenje svemirskog prometa u trenutačno nepraćenoj cislunarnoj regiji između našeg planeta i Mjeseca, pomoći će u izbjegavanju lunarnih prometnih gužvi – a možda čak i smrtonosnih sudara.

I dolazi brže nego što mislite do misije na Mjesec u vašoj blizini.

Poput odbačenog auta u svemiru

NASA-in znanstvenik Don Kessler bio je taj koji je 1978. godine prvi ukazao na opasnost koju predstavlja ekstremno velika gustoća objekata koji kruže u niskoj Zemljinoj orbiti i način na koji bi oni mogli pokrenuti kaskadnu lančanu reakciju mogućih sudari. (Gledaj Početak filma iz 2013 Gravitacija da vidim koliko bi ovo moglo biti razarajuće.)

Danas se prati oko 23 000 komada svemirskog smeća dok fijuče oko Zemlje brzinom od oko 27 500 milja na sat. Od toga je samo 3500 aktivnih tereta, dok su ostatak – sve od mrtvih satelitskih središta do odbačenih dijelova raketa – neaktivni, ali još uvijek potencijalno opasni ostaci.

“Zamislimo da, od izuma automobila, uzmete auto iz tvornice i u njega ulijete benzin, a zatim [ga vozite dok ne ostane bez goriva], ispustite ga i uzmete novi auto,” Vishnu Reddy, izvanredni profesor na Lunarnom i planetarnom laboratoriju Sveučilišta u Arizoni, rekao je za Digital Trends. “To je ono što smo radili u svemiru. Svaki put kada svemirska letjelica ostane bez goriva – a to bi mogla biti savršeno ispravna letjelica – vi je ispustite i lansirate novi teret. [Vremenom] se stvari nakupe.”

Problem je, rekao je, vidljivost: i doslovna i figurativna. "Svemir je na neki način nerješiv problem", objasnio je Reddy. “Nije kao ekološka katastrofa, zar ne? Znate, došlo je do izlijevanja nafte, vidite pelikane prekrivene uljem, što pokreće visceralnu reakciju. Pokažete bilo kome točku na nebu i većinu ljudi nije briga. To je kao, zašto bi me bilo briga - dok mobitel ne prestane raditi ili GPS prestane raditi ili nogomet prestane igrati na TV-u. Tada ljudi reagiraju.”

Otpad koji zagađuje lunarnu orbitu

Dok svemirsko smeće u orbiti oko Zemlje ima dobio malo pažnje, problem lunarnog svemirskog smeća uglavnom je razotkriven. To je zato što, barem za sada, to nije problem.

Prema Reddyjevom vlastitom priznanju, kanal mjesečeve orbite trenutno je još uvijek relativno čist. U usporedbi s tisućama katalogiziranih objekata koji kruže oko Zemlje, oko Mjeseca kruži samo nekoliko desetaka tereta. Od malog broja satelita u Mjesečevoj orbiti, jedini značajni (možda i jedini u cijelosti) uključuju NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, dvije svemirske letjelice Artemis (P1 i P2) i kineski Chang’e 5-T1. To je manje velika gužva nego što je ekvivalentno uočavanju drugog automobila tijekom višesatne vožnje kroz ruralni Wyoming.

Ali samo zato što je danas Wyoming ne znači da sutra neće biti autocesta L.A. Ili, da izbjegnemo pretjerivanje, barem malo prometniji nego što je sada.

“Prvo istraživanje Mjeseca imali smo [1960-ih],” rekao je Reddy. “Onda je bilo mirno razdoblje u sredini, zadnjih 50-ak godina. Ali sada postoji obnovljeno zanimanje za istraživanje Mjeseca. Tijekom sljedećih osam godina, očekujemo do 50 korisnih tereta koji će ići na Mjesec. Želimo izbjeći situaciju kakvu imamo na Zemlji [koja se događa] oko Mjeseca, također u Mjesečevoj orbiti."

To bi se također moglo pokazati štetnim za satelite i potencijalno opasnim za misije svemirskih letova – kako s posadom tako i bez nje.

Ideja o proaktivnom pristupu kontroli zračnog prometa nije nova, naravno. Upravo se to dogodilo s tradicionalnom, zemaljskom kontrolom zračnog prometa. Prvi ozbiljniji pokušaji da se razviju pravila za praćenje i kontrolu zračnog prometa započeli su 1922. godine, nekoliko godina nakon inauguralne Međunarodne konvencije o zračnom prometu 1919. godine. Prva osoba koja se službeno mogla nazvati profesionalnim kontrolorom zračnog prometa, Archie League iz St. Louisa, Missouri, počeo je raditi 1929. godine. Iako je zračni promet u to vrijeme počeo uzimati maha (puna igra riječi), bio je u povojima u usporedbi s onim što će postati. S 173.000 putnika leteći u SAD-u 1929. godine, u usporedbi s 926 milijuna putnika prevezen 2019., nebo nije bilo baš gužve. Ipak, smatralo se da je rješenje potrebno – čak i ako je vjerojatno da će se temeljiti na predviđenom rastu.

"Dolazim iz svijeta praćenja asteroida"

Kao što izreka kaže, prvi korak u rješavanju bilo kojeg problema je prepoznati da problem u početku postoji. Međutim, kada se radi o rješavanju ovako složenog problema, priznanje problema daleko je od najveće prepreke. Srećom, barem u početku, Reddy je rekao da se mnoge trenutne tehnologije koje se koriste za praćenje objekata sa Zemlje mogu iskoristiti za praćenje mjesečevih orbita.

Reddy i njegovi studenti u Lunarnom i planetarnom laboratoriju koriste namjenske senzore u sveučilišnoj istraživačkoj ustanovi Biosphere 2 kako bi karakterizirali cislunarne objekte. Ovaj paket opreme uključuje višestruke teleskope koji su posvećeni svijesti o svemirskoj domeni, uključujući i onaj koji je izgradila grupa dodiplomskih inženjera Sveučilišta u Arizoni.

"Mnogo toga se može učiniti s [zemaljskim optičkim teleskopima] koje već imamo za geostacionarne stvari", rekao je Reddy. “Samo što su blijeđe, pa morate izložiti sliku duže vrijeme i snimiti sliku koja je dublja.”

Njegovo vlastito iskustvo, istaknuo je, "prvenstveno se bavi obranom planeta". “Dolazim iz svijeta praćenja asteroida, pa a puno alata koje primjenjujemo na ovaj određeni problem oslanjaju se na planetarne obrambene alate i tehnologije,” rekao je objasnio. “Zajednica asteroida prati stvarno male objekte, daleko od Zemlje, desetljećima. Iskorištavamo mnogo softvera i tehnika [za ovaj projekt]."

Želim biti lunarni model

Konačni cilj ovog projekta - a već je daleko odmakao nego što mislite - je izgraditi model koji točno prikazuje svaki objekt koji kruži oko Mjeseca. Zatim će istaknuti moguće veze (fancy prostor-izraz za padove) između tih objekata i aktivnog tereta. Reddy je rekao da će se alat koristiti za ovogodišnju Lansiranje Artemisa 1, debi NASA-inog super teškog lansirnog vozila, s ciljem slanja svemirske letjelice Orion bez posade u retrogradnu orbitu Mjeseca.

Istraživači će također svoj model staviti na raspolaganje privatnim svemirskim tvrtkama. "Ako nam proizvođač dođe i kaže: 'Hej, mi radimo ovu misiju na Mjesec, možete li, molim vas, provjeriti konjunkcije?' Da, naravno", rekao je Reddy. “To je usluga koju ćemo pružiti. Želimo izbjeći stvaranje krhotina. Za nas je više posla pratiti mnoge stvari. Nije da smo lijeni, ali ako to možemo izbjeći i održati [mjesečevu orbitu] čistom, to je bolje za sve nas.”

Dobro je pitanje koliku bi moć provedbe imao sustav kontrole svemirskog prometa poput ovog. Recimo, argumenta radi, da kineski satelit predstavlja moguću egzistencijalnu prijetnju Američko lansiranje u svemir – ili, kada ovaj zračni prostor postane naseljeniji, dvije letjelice mogu riskirati sudar. Tko će biti taj koji polaže pravo na prolaz u mogućoj izvanzemaljskoj igri kokoši? Teško pitanje. "Mislim da nemamo nikakve mogućnosti za provedbu", rekao je Reddy. "Ovo je više akademska vježba [u ovom trenutku]."

Još jedan budući izazov, koji tek treba raspakirati, mogao bi uključivati ​​pokretanje stvarnih svemirskih misija za implementaciju dodatna orbitalna sredstva koja mogu pomoći u nadzoru područja koja nisu vidljiva sa Zemlje, kao što su objekti skriveni iza mjesec. (Tko zna: ovo bi čak moglo poslužiti kao probni rad za slične inicijative na drugim planetima poput Marsa, koji zahtijevalo bi postavljanje potpuno nove infrastrukture zbog poteškoća u njihovom nadzoru Zemlja. “Mislim da već planiramo učiniti nešto po pitanju upravljanja svemirskim prometom oko Marsa,” rekao je.)

Ipak, za sada će tim biti sretan ako ovaj dokaz koncepta pokaže svoju vrijednost kao alat za podršku našim stalnim svemirskim interesima – i oživljenoj fascinaciji Mjesecom.

"Naš cilj je sazrijeti ovo i pokazati da se nešto takvo može održati i da može biti korisno", rekao je Reddy. "Onda ćemo to prenijeti na ljude koji imaju stvarnu odgovornost da se ovo nastavi."

Preporuke urednika

• Predmet veličine automobila koji je izbacilo na plažu mogao bi biti svemirsko smeće
• Pogledajte NASA-in novi solarni niz kako se razvija na svemirskoj postaji
• NASA izvodi kritične testove za raketu Artemis V na mjesec
• Blue Origin Jeffa Bezosa napokon dobiva željeni mjesečev ugovor
• Misija čišćenja svemirskog smeća osigurava vožnju u svemir