Kosmoso tinkamumo naudoti išsaugojimas


Kosmoso tvarumas: kosmoso tinkamumo naudoti išsaugojimas

Žmonija dar turi ištirti mūsų visatos ribas, tačiau kosminė erdvė jau tampa vis svarbesniu Žemės ištekliu.

Žemės orbitos palaiko įvairius palydovas programas, kurios įgalina mūsų kasdien naudojamas technologijas. Nors erdvė gali atrodyti begalinė, orbitos, kuriomis keliauja palydovai, yra ribotas gamtos išteklius su ribotu fizinės erdvės kiekiu. Šios orbitos tampa vis labiau perpildytos palydovų ir kosmoso šiukšlių, o tvarus šių išteklių valdymas yra labai svarbus ateities veiklai kosmose.

Aukščiau pateikta infografija iš mūsų rėmėjo Saugaus pasaulio fondas pabrėžia iššūkius, su kuriais susiduria kosmoso tvarumas, ir galimus sprendimus, kurie gali padėti valdyti šį išteklių ateityje.

Poreikis išsaugoti kosmosą

Tūkstančiai palydovų skrieja aplink Žemę skirtinguose aukščiuose ir teikia socialinę, mokslinę ir ekonominę naudą žmonėms visame pasaulyje. Kai kurie palydovai padeda tobulinti mokslą ir tyrinėjimus kosmose, kiti stebi Žemės aplinką ir padeda valdyti nelaimių vietoje.

Tačiau erdvė yra pasaulinis išteklius, kuriame vieno veikėjo buvimas ir veiksmai gali paveikti visus kitus orbitoje esančius. 1990 metais aplink Žemę skriejo mažiau nei 500 aktyvių palydovų. Šiandien yra daugiau nei 4000 aktyvių palydovų kosmose. Be to, tokioms įmonėms kaip SpaceX paleidžiant plačius palydovinius tinklus, dauguma aktyvių palydovų šiandien yra skirti komercinis o mažesnė dalis tenkina vyriausybės, karinius, civilinius ir akademinius poreikius.

Spartus palydovų skaičiaus augimas, kurį skatina komercinis sektorius, kelia iššūkių kosmoso veiklos ir tvarumo ateičiai.

Trys kosmoso tvarumo iššūkiai

Kosmoso tvarumas užtikrina, kad visa žmonija galėtų toliau naudoti kosmosą taikiems tikslams ir socialinei bei ekonominei naudai dabar ir ilgalaikėje perspektyvoje. Tam reikės tarptautinio bendradarbiavimo, diskusijų ir susitarimų, skirtų užtikrinti, kad kosminė erdvė būtų saugi, saugi ir taiki.

Yra keletas iššūkių, su kuriais susiduria kosmoso tvarumas, tačiau išsiskiria trys svarbūs klausimai.

1 iššūkis:
Kosmoso šiukšlės

Kaip rodo terminas, kosmoso šiukšlės arba orbitos šiukšlės reiškia nebeveikiančius senus palydovus. raketa kūnus ir suskaidytus objektus erdvėje, kurie nebetarnauja naudingo tikslo.

Pagal Europos kosmoso agentūra (ESA), visų erdvėje esančių šiukšlių objektų masė susumuota į 8800 tonų nuo 2020 m. gruodžio mėn. Tai apima:

  • 34 000 objektai, didesni nei 10 cm
  • 900 000 objektai nuo 1 cm iki 10 cm
  • 128 mln objektai nuo 1 mm iki 1 cm

Nors šie objektai atrodo mažo dydžio, jie gali skrieti iki 29 000 km/h arba maždaug 8 km/s greičiu. Dėl to net susidūrimai su smulkiomis nuolaužomis gali turėti pavojingų pasekmių esantiems kosmose.

Didėjantis kosminio šlamšto kiekis iškelia kitą problemą – fizines perkrovas Žemės orbitose.

2 iššūkis:
Orbitinis susitraukimas

Žemės orbitos turi ribotą fizinės erdvės kiekį. Šiandien šiose orbitose yra tūkstančiai įvairaus dydžio palydovų, be nuolaužų ir objektus kurie plaukioja aplinkui.

Fizinis orbitų perpildymas palydovais ir šiukšlėmis gali sukelti grandininę reakciją, žinomą kaip Kesslerio sindromas. Tai reiškia scenarijų, kai objektų tankis Žemoje Žemės orbitoje (LEO) yra pakankamai didelis, kad susidūrimai tarp objektų gali sukurti pakopinį efektą, kai kiekvienas susidūrimas sukuria šiukšles, kurios padidina tolesnių susidūrimų tikimybę.

Be to, palydovų žvaigždynai – dideli palydovų tinklai – tampa vis dažnesni. Štai keli 2021 m. rugpjūčio 10 d. planuojamų palydovų žvaigždynų pavyzdžiai:

Įmonė Žvaigždyno pavadinimas Palydovų skaičius
SpaceX Starlink 41 493
Kinijos palydovinis tinklas Guo Vangas 12 992
„OneWeb“. N/A 6 372
Lynk Global N/A 5000
Amazon Kuiperis 3 326
Hanwha sistemos N/A 2000
SatRevolution REC 1 024

Orbitos susigrūdimas su palydovais ir kosminiu šlamštu gali sukelti fizines spūstis ir elektromagnetinius trukdžius, trukdančius ryšiui ir saugumui erdvėje.

3 iššūkis:
Kosmoso saugumas

Kariuomenė naudoja erdvę, kad palaikytų operacijas su ryšių, žvalgybos, navigacijos ir stebėjimo palydovais, kurie atlieka svarbų vaidmenį tiek nacionalinio, tiek tarptautinio saugumo srityje.

Tačiau vis daugiau šalių į savo saugumo priemones integruoja kosmosą, todėl kyla konfliktų rizika bet kokių palydovinių trukdžių atveju. Dėl to kariškiai plėtoja pajėgumus sutrikdyti, pabloginti ar sunaikinti palydovus nacionalinio saugumo sumetimais.

Nuo 1959 m. Kinija, Indija, Rusija ir JAV kartu atliko daugiau nei 70 priešpalydovinių (ASAT) bandymų. Šie testai buvo sukurti 5000 vienetų šiukšlių, kurios šiuo metu yra sekamos, be tūkstančių mažesnių objektų, kurie yra per maži, kad juos būtų galima sekti.

Erdvės valdymas: išteklius ateičiai

Kosmoso šiukšlės, orbitos perpildymas ir erdvės saugumas yra iššūkiai, dėl kurių reikia politikos, praktikos ir technologijų, kad erdvė būtų naudojama tvariai.

Galimi šių problemų sprendimai – nuo ​​techninių priemonių, tokių kaip kosminių šiukšlių pašalinimas, orbitinio eismo valdymas ir situacijos suvokimo gerinimas, iki politikos priemonių, tokių kaip kosmoso valdymas, dalijimasis duomenimis ir veiksmingų taisyklių įgyvendinimas.

Nors kai kurios iš šių iniciatyvų jau vykdomos, pavyzdžiui, pirmoji pasaulyje šiukšlių pašalinimas 2025 m. prasidėsiančios misijos, siekiant užtikrinti kosmoso tvarumą pasauliniu lygiu, reikės politinių ir techninių priemonių pasauliniu mastu.

Saugaus pasaulio fondas skatina bendradarbiavimo sprendimus dėl kosmoso tvarumo ir taikaus kosmoso naudojimo.