Adakah serpihan ruang begitu berbahaya? Di mana untuk memulakan membersihkan orbit? Masalah undang-undang apa yang perlu diselesaikan untuk ini? Projek apa yang ditawarkan? Wartawan "RG" membincangkan hal ini dengan Vladimir Agapov, seorang penyelidik kanan di Institut Matematik Gunaan yang diberi nama V. I. M. V. Keldysh, yang merupakan ketua organisasi Akademi Sains Rusia mengenai masalah serpihan ruang.
Oleh itu, kekuatan luar angkasa terkemuka, dari kata-kata mengenai bahaya pencemaran ruang, akhirnya memutuskan untuk turun ke perniagaan. Pelopornya adalah orang Jepun, yang akan menguji sistem pembersihan seperti itu pada bulan Februari. Tetapi adakah ia sangat relevan? Lagipun, bertahun-tahun berlalu, ada banyak pembicaraan mengenai bahaya sampah, tetapi pada umumnya tidak ada kemalangan serius yang terjadi kerana itu. Mungkin membiarkannya terbang, dan tidak perlu mengeluarkan banyak wang?
Vladimir Agapov: Mari kita fahami terlebih dahulu apa sebenarnya yang kita bicarakan. Apakah serpihan ruang? Menurut para pakar, lebih dari 650 ribu objek berbeza dengan ukuran lebih dari satu sentimeter berputar di sekitar Bumi. Dari jumlah tersebut, hanya yang besar yang kini dilacak, lebih dari 10 sentimeter, di mana terdapat sekitar 22 ribu. Ratusan ribu yang lain adalah penyamaran, "Mr. X". Tetapi ada yang lebih kecil, kira-kira satu milimeter, jumlahnya dianggarkan sekitar 3.5 juta objek.
Perkara yang paling tidak menyenangkan adalah bahawa armada ini sentiasa berkembang. Bukan hanya kerana semakin banyak kenderaan dihantar ke angkasa, yang pada akhirnya juga menjadi sampah. Masalahnya adalah bahawa "kotoran" itu sendiri tidak pasif. Bagaimanapun, serpihan yang terbang dengan laju bertembung antara satu sama lain, musnah, menimbulkan ratusan dan ribuan objek baru selama bertahun-tahun. Bukan kebetulan bahawa ISS dan kapal angkasa lain ditarik dari kemungkinan berlakunya perlanggaran dengan lumpur ruang dengan frekuensi yang semakin meningkat.
Tetapi ketika mereka berbicara tentang mengelakkan perlanggaran, maka kita hanya berbicara mengenai serpihan yang cukup besar yang selalu dilacak oleh pencari dan teleskop khas. Tetapi terdapat lebih banyak penempatan kecil di orbit, yang tidak dapat dijejaki oleh siapa pun, tetapi juga sangat berbahaya. Telah diketahui bahawa setelah mendarat, mikrokrack dimensi kritis seperti itu terungkap di tingkap depan sejumlah kapal angkasa sehingga kemurungan lengkap kapal angkasa dapat terjadi. Menyedari semua masalah ini, kekuatan angkasa kini telah meningkatkan pekerjaan mereka secara dramatik dalam memerangi puing-puing ruang. Di sini masa tidak boleh disia-siakan, keadaan tidak boleh dibawa ke ambang, ketika masalahnya sudah terlalu banyak dan akan terlambat.
Tetapi orang Jepun sudah siap menjadi yang pertama untuk memulakan pembersihan …
Vladimir Agapov: Ini tidak sepenuhnya benar. Ini hanya untuk menguji salah satu daripada banyak pilihan. Tidak ada keraguan, adalah penting, tetapi masih tetap, untuk menarik perhatian kepada masalah ini. Sebenarnya, sebelum mengambil serius projek konkrit, perlu membuat persediaan semua serpihan ruang. Di mana dan apa yang terbang, betapa bahayanya benda-benda ini. Buat masa ini, kami tidak mempunyai gambaran lengkap. Di orbit rendah, hingga tiga ribu kilometer di atas permukaan Bumi, kira-kira 80 peratus puing-puing "menggantung", pada ketinggian, dan terutama geostasioner, yang terletak sekitar 36 ribu kilometer di atas Bumi, dan di orbit elips perantaraan - selebihnya 20 peratus.
Nampaknya kita sangat memerlukan orbit rendah, tempat serpihan singa terkumpul. Tetapi di sisi lain, orbit geostasioner tidak kurang penting bagi kita - bagaimanapun, kira-kira 430 kenderaan sedang beroperasi di atasnya, masing-masing berharga puluhan, atau bahkan ratusan juta dolar. Terima kasih kepada mereka, kami mempunyai Internet, TV satelit dan pelbagai kemudahan lain. Dan tidak seperti orbit rendah, hanya ada satu geostasioner, dan kita tidak boleh kehilangan sumber semula jadi yang unik.
Maksudnya, sebelum anda mengambil pel ruang, anda perlu memutuskan keutamaan?
Vladimir Agapov: Sudah tentu. Dan sama sekali tidak perlu dimulakan dengan kotoran kasar. Mungkin ternyata ia terbang di mana tidak ada peranti aktif. Lebih baik jangan menyentuh serpihan seperti itu dalam waktu terdekat, terutama jika tidak bertembung antara satu sama lain. Tetapi tidak cukup untuk memilih kumpulan berbahaya, sudah tentu perlu memahami di dalamnya apa yang paling berbahaya. Iaitu membina pokok keutamaan. Dan hanya selepas itu mula mengeluarkan wang untuk membersihkan orbit. Jika tidak, kesan dari semua pembersihan ini akan menjadi sedikit.
Atau mungkin, secara selari, negara-negara harus bersetuju agar tidak membuang sampah sama sekali? Hentikan pencemaran?
Vladimir Agapov: Atas inisiatif PBB, sejumlah langkah tersebut telah dikembangkan, yang disepakati oleh pelbagai negara. Terdapat beberapa idea yang cukup jelas di sini. Sebagai contoh, jika satelit atau pentas roket telah berjaya, maka mereka perlu dibawa keluar dari orbit ini ke orbit yang lebih rendah, dari mana, kerana perlambatan, mereka akan turun dan terbakar di atmosfera. Atau bahkan lemas di lautan. Ini berlaku untuk objek besar, tetapi ada lebih banyak halangan yang dipisahkan ketika peranti dilancarkan dan semasa operasi - semua jenis mur, baut, dll. Penyelesaian yang jelas adalah membuat reka bentuk supaya tidak ada yang terpisah.
Tetapi pembekal utama sampah adalah letupan di orbit. Sebabnya sangat berbeza. Selalunya, sisa bahan api meletup. Faktanya ialah setelah satelit dimasukkan ke orbit, komponen bahan bakar, termasuk yang menyala sendiri, tetap berada di tahap roket. Selagi tangki itu utuh, tidak ada yang mengerikan berlaku, tetapi jika, katakanlah, mikrometeorit menerobos dinding, letupan berlaku, dan langkah itu pecah menjadi ribuan kepingan kecil. Oleh itu, setelah program penerbangan selesai, disarankan untuk membuka injap khas untuk mengalirkan sisa bahan bakar dalam bentuk gas.
Projek apa yang sedang dicadangkan hari ini untuk membuang sampah terkumpul? Seberapa berkesan kaedah yang akan diuji oleh orang Jepun?
Vladimir Agapov: Projek Jepun mengandaikan bahawa satelit khas akan meluncur ke orbit dan menyebarkan pukat elektrodinamik. Ini adalah mesh logam yang panjangnya 300 meter, lebar 30 sentimeter, dan ketebalan benang adalah sekitar 1 milimeter. Pukat akan bergerak di orbit, menghasilkan medan magnet dan menangkap beberapa puing-puing kecil. Dalam beberapa bulan, "seine" dengan tangkapan di bawah pengaruh medan magnet Bumi akan mengubah orbitnya dan memasuki lapisan atmosfer yang padat, di mana ia akan terbakar.
Projek ini cukup jelas, tetapi persoalannya, adakah pukat seperti ini akan mengumpulkan banyak sampah? Sesungguhnya, dalam kapal angkasa, tidak banyak bahan digunakan yang dimagnetkan, terutamanya aloi aluminium bukan magnet, pelbagai filem dielektrik, dan bahan komposit baru-baru ini digunakan. Banyak projek lain sedang dipertimbangkan hari ini. Sebagai contoh, dicadangkan untuk menggunakan laser. Tetapi pilihan ini segera menimbulkan banyak persoalan. Bagaimana mengarahkan balok ke objek kecil yang tidak dilihat oleh siapa pun? Tidak jelas. Mereka mengatakan bahawa kita akan melawan yang kelihatan. Katakan, mengarahkan sinar laser ke arahnya, kita akan menolak objek tersebut. Tapi mana? Siapa yang dapat meramalkan di mana dia akan terbang jika dia tidak mengetahui bentuk objek, jisimnya, bahan? Akibat daripada kesan seperti itu, objek tersebut menjadi lebih berbahaya, bertabrakan dengan beberapa jenis alat kerja.
Pada pendapat saya, salah satu idea yang paling menarik adalah penggunaan sistem brek yang berbeza. Sebagai contoh, setelah akhir hayat perkhidmatannya, satelit melemparkan "belayar", "payung terjun" atau sekadar belon besar yang dilambung dengan gas. Akibatnya, luas keseluruhan struktur meningkat dengan mendadak, yang sangat menghalangnya. Peranti akan menurunkan ketinggian penerbangan dengan cepat, memasuki lapisan atmosfer yang padat dan terbakar.
Dalam filem fiksyen sains, pelbagai manipulator telah lama beroperasi di orbit, yang mengeluarkan dan memasang satelit dan peralatan lain. Adakah terdapat projek sedemikian dalam portfolio saintis?
Vladimir Agapov: Sudah tentu. Tetapi secara teknikal mereka mungkin yang paling sukar. Bagaimanapun, objek sampah besar mempunyai jisim hingga beberapa tan dan berputar dengan cara yang kompleks, ia tidak dapat dikawal. Mempunyai momentum yang luar biasa. Bagaimana menangkapnya dan tidak memusnahkan manipulator atau kapal angkasa itu sendiri, di mana manipulator dipasang? Masalah teknikal yang rumit harus diselesaikan di sini.
3.5 juta serpihan ruang berbeza berputar di sekitar Bumi
Tetapi selain masalah saintifik dan teknikal semata-mata, ada masalah lain. Lagipun, dengan cara ini, anda boleh membuang bukan sahaja sampah, tetapi juga kapal angkasa orang lain, malah kapal yang berfungsi. Pada hakikatnya, ini adalah sistem penggunaan dua - awam dan ketenteraan. Oleh itu, ada aspek undang-undang yang penting dalam memerangi puing-puing ruang. Di satu pihak, serpihan ruang terbang di orbit, tetapi di sisi lain, bahkan objek "mati" yang telah habis dimiliki oleh seseorang. Dan percubaan oleh salah satu negara, walaupun dengan niat terbaik, untuk membuang objek orang lain, dapat menimbulkan konflik yang sangat serius. Ini bermaksud bahawa operasi tersebut mesti dilakukan secara terkoordinasi dengan semua peserta agar risiko tambahan tidak timbul. Masyarakat dunia sedang menangani masalah ini hari ini, kerana setiap orang memahami bahawa pergerakan tiba-tiba boleh membawa kepada akibat yang tidak menyenangkan bagi semua orang. Ngomong-ngomong, walaupun kita tiba-tiba berhenti terbang ke angkasa sama sekali, jumlah serpihan tetap akan bertambah. Anggaran menunjukkan bahawa hanya disebabkan oleh pertembungan serpihan serpihan yang sudah terbang dalam 20-30 tahun, peningkatan serpihan akan melebihi kerugiannya sebagai akibat daripada proses semula jadi yang merosot di atmosfera atas dan de-orbit.
rujukan
Hari ini, jumlah jisim ruang di orbit adalah sekitar 6,700 tan. Ketumpatannya pada ketinggian 800-1000 kilometer telah mencapai tahap kritikal. Kerana perlanggaran dengannya, kemungkinan kehilangan kapal angkasa untuk jangka masa 10-15 tahun sudah lebih tinggi daripada kebarangkalian kehilangan kapal angkasa kerana kegagalan sistem onboard. Kebarangkalian perlanggaran dua objek besar di orbit rendah dianggarkan sebagai satu kejadian dalam 15 tahun. Walaupun 10 tahun yang lalu, angka ini 4 kali lebih rendah.
