Kessler Sendromu: Yavaş Yavaş Kendimizi Uzay Çöpü Şemsiyesi Altında Tutuyoruz

Eylül 2019'da gezegen yüzeyinin yaklaşık 200 mil yukarısında iki uydu tespit edildi. birbirlerine yakınlaşarak saatte 32.000 mil gibi inanılmaz bir hızla. Biri Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) Aeolus Dünya gözlem uydusu, diğeri ise SpaceX'in Starlink uydularıve ikisi de uzayın aynı bölgesine doğru hızla ilerlerken, bilim insanları çarpışma olasılığının 1000'de 1 olduğunu tahmin etti.

ABD Hava Kuvvetleri, iki uydunun birbirine doğru ilerlediğini gördü ve her iki kuruluşu da uyardı ancak SpaceX'in iletişim sistemlerinde "hata" olarak tanımladığı durum nedeniyle herhangi bir işlem yapmayı reddetti. Uydular çarpmış olsaydı, her ikisi de tamamen yok olacaktı ve çarpma sonucu milyonlarca küçük ve büyük enkaz parçası uzaya fırlayacaktı. Açılış sahnesini hayal edin

Film Yer çekimi, ve şimdi bunu bir büyüklük sırasına göre güçlendirin.

Neyse ki hepimiz için ESA, çarpışmayı önlemek için uydusuna manevra yapabildi ve her iki uydu da artık güvenli bir şekilde yörüngelerine devam ediyor. Ancak bu yakın çağrı, alan çok dolduğunda neler olabileceğini gösteriyor. Binlerce, hatta milyonlarca nesne gezegenimizin etrafında muazzam hızlarda uçarken çarpışma potansiyeli yüksektir.

Uzayda yüzen tüm bu uzay enkazlarının sonuçlarının neler olduğunu araştırdık ve Donald'dan iç bilgiyi aldık. Kessler, eski NASA'nın Orbital Enkaz Araştırması Kıdemli Bilim Adamı ve dünyanın önde gelen uzay uzmanlarından biri enkaz.

Çöp tuzağı

Bir uydu bozulduğunda genellikle kimse onu tamir etmek için uzaya çıkmaz. Bir roket, aşamalarından birini attığında, sahne, fırlatıldığı yerde yüzer halde kalır. Yörüngedeki iki nesne birbirine çarptığında, kelimenin tam anlamıyla milyonlarca küçük parçacık üretebilir ve bu parçacıklar uzaya uçup sonunda Dünya'nın etrafında döner.

Atılan bu malzemenin tümü toplu olarak uzay enkazı olarak bilinir. Bu, gezegenimizin etrafındaki boşluğa bıraktığımız çöptür ve her yıl daha da büyüyor.

1970'lerin sonlarında, uzay enkazı üzerine araştırmalar henüz yeni başladığında Kessler korkutucu bir olasılık öne sürdü: Bir gün bu kadar çok şey olabilir. Alçak dünya yörüngesindeki hurdalar, çarpışmaların art arda artarak uyduları çarpmadan fırlatmalarını zorlaştıracak veya imkansız hale getirecek. enkaz. Aslında kendi gezegenimizde tutsak oluruz ve kendimizden başka suçlayacak kimsemiz kalmaz.

Çarpışmalar daha önce de yaşandı ve muhtemelen tekrar yaşanacak

Enkaz veya SpaceX ve ESA uydularının potansiyel olarak çarpışmasıyla ilgili endişeler duyulursa Size abartılmış olsa da, geçmişte uyduların korkunç çarpışmalarla çarpıştığını belirtmekte fayda var. sonuçlar.

2009 yılında, iki uydu çarpıştı Saniyede 11.700 metrelik (saatte 26.000 mil) şaşırtıcı bir hızla, yalnızca her iki nesneyi de yok etmekle kalmıyor, aynı zamanda iki yörüngesi ve ötesinde devasa bir enkaz alanı da kaplıyor. Uydulardan biri iletişim uydularının İridyum takımyıldızının bir parçasıydı, diğeri ise devre dışı bırakılan Rus Uzay Kuvvetlerinin Kosmos uydusuydu. Kosmos uydusu, çok az kişinin enkaz tehdidini ciddiye aldığı bir dönemde atılmış ve yörüngeye bırakılmıştı.

Bu olay, insanları enkazın oluşturduğu tehdidin ciddiyetine uyandırdı. Sadece pahalı uyduları yok etmekle kalmadı, aynı zamanda çarpışma sorunu daha da kötüleştirdi: NASA, olayın 1000 parça enkaz oluşturdu Boyutu 10 santimetreden büyük olan bu uydu, binlerce yıl boyunca diğer uyduları tehdit etmeye devam edebilir.

Enkaz hem Uluslararası Uzay İstasyonunu hem de Hubble Uzay Teleskobunu tehdit ediyor

Uzayda aşırı kalabalık söz konusu olduğunda dikkate alınması gereken iki önemli konu vardır. Birincisi, uzay enkazının, Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) gibi halihazırda Dünya çevresinde yörüngede bulunan araçları nasıl etkileyebileceğidir. ISS, ortalama 330 kilometre (205 mil) yükseklikte, çok alçak bir dünya yörüngesinde oturuyor ve bu da onu bir sürü uzay enkazının ortasında bırakıyor. ISS, çok büyük olduğundan enkaz darbelerine karşı özellikle savunmasızdır, bu nedenle boyutu 1 cm'ye kadar olan enkazdan gelecek darbelere dayanacak şekilde tasarlanması gerekiyordu.

ISS, diğer enkaz tehdidiyle başa çıkmak için potansiyel etkileri izliyor ve yoldan çekiliyor. "Uzay istasyonu, kendisine yaklaşan herhangi bir şeyden kaçınmak için manevra yapmaya başlayan ilk istasyon oldu." Kessler şöyle açıkladı: "Fakat bu manevralarla ilgili sorun şu ki, bir şey olacağını tahmin edemiyorsunuz. çarpışma. İzleme doğruluğu yalnızca bir şeyin rahatsız edecek kadar yakınınızdan geçeceğini ve çarpışma olasılığının bulunduğunu söyleyecek kadar doğrudur. Dolayısıyla bu şartlar altında manevra yapacaklar.”

ISS söz konusu olduğunda, çok büyük olması ve insan hayatının tehlikede olması nedeniyle ekstra dikkatli olmak önemlidir. Ayrıca, yaklaşık 545 kilometre (340 mil) yörüngede dönen Hubble Teleskobu ve hem insanlı hem de insansız diğer görevler gibi, alçak dünya yörüngesindeki dikkate alınması gereken tüm diğer nesneler de vardır. Ve bu, enkaz sorununun da olduğu daha yüksek bir jeosenkron yörüngede bulunan tüm uydulardan bahsetmiyor bile.

Enkaz uydu fırlatmalarını tamamen engelleyecek kadar kötüleşebilir mi?

Göz önünde bulundurulması gereken ikinci konu, enkazın gelecekteki fırlatmaları nasıl etkileyeceğidir. Uzak gezegenlere seyahat açısından bakıldığında, Dünya'yı arkanızda bıraktığınızda, enkaz alanından o kadar kısa bir süre yolculuk etmiş olursunuz ki, sorun yaratma ihtimaliniz azalır. Sorun, uydular ve insanlı veya insansız uzay görevleri gibi kalıcı olarak enkaz alanlarında kalan nesnelere baktığınızda ortaya çıkıyor.

Kessler, "Caddenin ortasında yaşamaktan çok daha güvenli bir şekilde karşıya geçebilirsiniz" diye açıklıyor.

Şu anda konu daha çok ekonomik açıdan düşünülüyor. Esasen, enkaz kötüleştikçe uydu fırlatmak giderek daha pahalı hale gelecektir. Ancak bunun ötesinde ne olacağı, bu konuyla ilgili araştırma eksikliği nedeniyle hala bilinmiyor.

Kessler, "Hiç kimse 'bir ortamın [uydu fırlatmalarının mümkün olması için] ne kadar kötü olduğu sorusuna bir cevap bulamadı" dedi. Uzay enkazının hangi noktada nesneleri yörüngeye fırlatmamızı tamamen engelleyeceğinden emin olabilmemiz için bu sorunun yanıtlanması hayati önem taşıyor.

Sorunu çözmek için şimdi agresif eylemlere ihtiyacımız var

Bu sorunu çözeceksek, öylece parmaklarımızı çaprazlayıp en iyisini umamayız. Kessler, enkaz sorununu gerçek anlamda ele almak için "daha agresif önlemlerin alınması gerektiğini" söylüyor.

En acil konu mevzuattır. Enkazın azaltılmasıyla ilgili üzerinde anlaşmaya varılan yönergeler var; örneğin yörüngeye fırlatılan herhangi bir şeyin yönergesi gibi. 2000 kilometrenin (1240 mil) altındakilerin, görevinden itibaren 25 yıl içinde yanması için atmosfere yeniden girmesi gerekiyor tamamlama. Bu, nesnelerin kaldırılmasının sorumluluğunu, onları fırlatan şirkete veya acenteye yüklemektedir.

Ancak şu anki haliyle bunlar kanun değil, kurallardır. Kessler, enkaz kaldırmayla ilgili yönergeleri kurallar haline getirmemizi ve bunlara uymayan kuruluşlara ceza uygulamamızı öneriyor. Bu, herkesin yararına olacak şekilde insanları onları takip etmeye teşvik edecektir.

Ancak herkesin mevcut yönergelere uymasını sağlamak bile yeterli olmayabilir. Kessler, "Aynı sonuca varan pek çok çalışma yapıldı: Herkes kurallara uysa bile enkaz büyümesini durdurmak yeterli olmayacaktır" dedi. Bunun nedeni çarpışmaların hâlâ devam etmesi ve giderek daha fazla küçük enkaz parçası oluşmasıdır.

İkinci adıma ihtiyacımızın nedeni budur: En büyük 500 parçayı yörüngeden çıkarmak. Bunlar takip edilmesi nispeten kolay olan ve en tehlikeli olduğunu bildiğimiz büyük parçalardır. Ve yeni teknolojinin devreye girdiği yer burasıdır.

Yeni teknolojiler davranışlarımızı temizlememize yardımcı olabilir

Kessler, NASA araştırmacıları tarafından hazırlanan bir makaleye dikkat çekti J.C. Liou ve N.L. Johnson 2006'dan bu yana uzay enkazını temizlemek için neler gerektiğine bakıyorduk. Kessler, "Gelecek yıl başlarsak ve önümüzdeki 100 yıl boyunca yılda beş nesneyi kaldırırsak, bu yörünge ortamını istikrara kavuşturur" dedi.

Ancak büyük nesneleri yörüngeden çıkarmak son derece zordur. Kessler, "Bu nesneler tutulacak şekilde tasarlanmamıştır" diye açıkladı ve "birçoğu dönüyor. Nesneyi yakalamadan önce dönmeyi durdurmanız gerekir. Bunlardan bazıları okul otobüsü kadar büyük.”

Bu sorunla nasıl başa çıkılacağına dair bir öneri, uyduların hizmet vereceği bir uydu servis tesisi oluşturmaktır. Ömürlerini uzatmak için bakım ve onarım yapılabilir, böylece bozulmadan önce daha uzun bir süre yaratılabilir. hurda. Aynı tesis, artık ihtiyaç duyulmayan nesneleri yörüngeden indirmek için bile kullanılabilir.

Enkazın nasıl temizleneceğine dair diğer fikirler de çalışmalar arasında yer alıyor. DEBRIS uydu projesini kaldır ağlar, zıpkınlar ve görüş tabanlı navigasyon dahil olmak üzere enkaz yakalama yöntemlerinin test edilmesidir. Avrupa Uzay Ajansı da Enkaz kaldırma soruşturması Astroscale şirketi ile birlikte, uyduların kullanımdan kaldırılmalarını kolaylaştırmak için fırlatılmadan önce uydulara bir kenetlenme mekanizması eklemeyi deneyerek.

Uluslararası işbirliği gerektiren uluslararası bir konu

İklim değişikliği sorunu gibi, uzay enkazı sorunu da ele alınması için uluslararası işbirliği gerektiren uluslararası bir sorundur. Alanı bilimsel araştırmaların yanı sıra iletişim ve GPS gibi kolaylaştırıcı teknolojiler için kullanmaya devam etmek istiyorsak, Halihazırda verdiğimiz hasarın bir kısmını geri almanın bir yolunu bulmamız gerekecek ve ayrıca sorunlara yeni çözümler bulmamız gerekecek. gelecek.

Her ne kadar Dünya'da sıkışıp kalma ve diğer gezegenlere seyahat etme yeteneğimizi tamamen kaybetme ihtimalimiz olmasa da Yakın zamanda gezegenin etrafındaki mevcut enkaz alanı çalışma yeteneğimizi doğrudan etkileyebilir. uzay. Kessler, "En çok acı verecek şey diğer gezegenlere erişimi kaybetmek değil, Hubble teleskopunu kaybetmektir" dedi. “Sonunda sadece bir enkaz parçası haline gelebilir. Risk altında olan şey bilimsel merakımızdır.”

Editörlerin Önerileri

• Sahile vuran araba büyüklüğündeki nesne uzay çöpü olabilir
• Uzay istasyonu Pazartesi gecesi yörüngedeki enkazdan kaçmak zorunda kaldı
• SpaceX'in tarihi görevi konu alan belgeseli Netflix'te
• NASA, eski bir roketin uzay istasyonuna doğru ilerlemesi nedeniyle riski değerlendiriyor
• Kızıl gezegene gidiyoruz! Mars'a yapılan geçmiş, şimdiki ve gelecekteki tüm görevler