Orbita pełna śmieci

NASA planuje wielkie sprzątanie w kosmosie

Wokół Ziemi krąży co najmniej 150 tys. sztuk orbitalnego złomu o łącznej masie ponad 2 tys. ton. Po każdej kosmicznej misji pozostają nowe śmieci. Stare satelity, stopnie rakiet nośnych, sworznie, wysięgniki, śrubokręty, rękawice astronautów czy zamrożone fekalia ze statków załogowych mkną w kosmicznej próżni z szybkością do 30 tys. km na godzinę. W przypadku kolizji mogą przebić nawet stalowe płyty.
Orbitalne śmieci (według angielskiej terminologii, space debris) stanowią śmiertelne zagrożenie dla pojazdów kosmicznych i życia astronautów. Uważane są za jeden z największych problemów eksploracji kosmosu. Coraz częściej statki orbitalne muszą dokonywać manewrów wymijających, aby uniknąć kolizji. W 1997 r. europejski satelita Spot 2 włączał z tego powodu silniki aż czterokrotnie. Zużył przy tym paliwo, które wystarczyłoby na ponad dwa i pół roku normalnej misji.
Nawet niewielkie cząsteczki space debris są niebezpieczne, bo w kosmosie mają

siłę destrukcji granatów ręcznych.

W 1983 r. mały skrawek lakieru, który oderwał się od jakiegoś statku orbitalnego, uderzył w szybę okna wahadłowca Challenger i przebił pierwszą z trzech warstw ochronnych. Gdyby zamiast lakieru w okno trafiła np. śrubka, być może doszłoby do katastrofy. Amerykańska Agencja Kosmiczna nie wyklucza, że zagładę promu kosmicznego Columbia, który rozpadł się podczas podchodzenia do lądowania 1 lutego br., spowodowała kolizja z fragmentem orbitalnego złomu. „Cząsteczka o średnicy zaledwie kilku milimetrów może uszkodzić płytkę osłony termicznej wahadłowca, tak że element ten nie będzie już spełniać swoich funkcji”, twierdzi na łamach niemieckiego tygodnika „Der Spiegel” Walter Flury, kierownik Grupy Roboczej Space Debris Europejskiego Centrum Operacji Kosmicznych (ESOC) w Darmstadt.
Sytuacja pogarsza się wraz ze startem każdej rakiety nośnej. W próżni niemalże nie ma tarcia, toteż zanim niektóre zużyte satelity czy części rakiet wytracą impet, runą na Ziemię i spłoną w atmosferze, może upłynąć nawet 9 tys. lat. „To tak, jakby morze pełne było statków widm ze wszystkich epok, jakby istniała groźba, że supernowoczesny zbiornikowiec zostanie staranowany przez grecką wojenną galerę ze starożytności”, mówi ekspert od lotów kosmicznych, Phillip Anz-Meador. W 1996 r. francuski satelita Cerise stracił wysięgnik na skutek zderzenia z fragmentem rakiety nośnej Ariane orbitującym wokół Ziemi od dziewięciu lat.
Problem zostałby szybko rozwiązany, gdyby, jak to ujmują fachowcy, „każdy sprzątał swoje”, czyli każdy kraj organizujący misje kosmiczne doprowadzał do szybkiego upadku swych zużytych sputników. Nie ma jednak międzynarodowych przepisów dotyczących „ekologii orbitalnej”. NASA postanowiła więc wziąć sprawy we własne ręce. Już w 2000 r. Jonathan Campbell z NASA przygotował „Projekt Orion”, przewidujący zamiatanie nieba świetlną miotłą, czyli ostrzeliwanie fragmentów kosmicznego złomu potężnym laserem umieszczonym na Ziemi. Celem miały być cząsteczki o wymiarach 1-10 cm. „W ten sposób zapewnimy bezpieczeństwo międzynarodowej stacji kosmicznej ISS. Kawałki złomu większe niż 10 cm są obserwowane przez ziemskie teleskopy, zaś mniejsze niż 1 cm nie stanowią dla stacji zagrożenia. Prawdziwym problemem są te o wymiarach pośrednich”, tłumaczył Campbell, który zapewniał, że

za pomocą lasera można wyczyścić orbitę w ciągu dwóch lat.

Promienie lasera miały rozgrzewać mknące w kosmosie fragmenty metalu, hamować ich bieg, a w konsekwencji powodować upadek. Pierwsze testy zaplanowano na bieżący rok. Niestety, projekt jest kosztowny – 200 mln dol. Prace nad nim utknęły ostatecznie w martwym punkcie. Jednak po zagładzie Columbii NASA uznała, że nie można dłużej czekać. Nowy, niemal rewolucyjny plan, przygotowany na zlecenie NASA przez kalifornijską firmę Tether Applications, przewiduje wysłanie na orbitę systemu „Owczarek”, składającego się z dwóch robotów połączonych kilkukilometrowym kablem. „Owczarek” jest ekologiczny, nie potrzebuje bowiem napędu rakietowego. Na skutek zmian napięcia prądu w kablu łączącym roboty przesuwają się w górę i w dół wzdłuż pola magnetycznego Ziemi jak kosmiczna winda, pokonując ponad 400 km dziennie. Jeśli zbliżą się do części starego satelity lub rakiety nośnej, wyślą małą sondę, która schwyta orbitalnego zawalidrogę mechanicznym ramieniem i „popchnie” go w kierunku Ziemi, aby spłonął w atmosferze. „Owczarek” ma w ciągu pięciu lat usunąć z orbity 1,5 tys. niebezpiecznych obiektów. Jeśli tylko znajdą się pieniądze, w 2010 r. na orbicie znajdzie się 12 takich kosmicznych odkurzaczy.