Pagrindinis mokslas

Kosminės šiukšlės

Kosminės šiukšlės
Kosminės šiukšlės

Video: Mokslo sriuba: kosminės šiukšlės ir kelionės į kitas žvaigždes (paskutinė šio sezono laida) 2024, Liepa

Video: Mokslo sriuba: kosminės šiukšlės ir kelionės į kitas žvaigždes (paskutinė šio sezono laida) 2024, Liepa
Anonim

Kosmoso šiukšlės, dar vadinamos kosminiu šiukšlėmis, dirbtinė medžiaga, kuri aplink orbitą skrieja, bet nebeveikia. Ši medžiaga gali būti tokia didelė, kaip sunaikintos raketos pakopos, arba tokia maža, kaip mikroskopinė dažų drožlė. Didžioji dalis šiukšlių yra žemoje orbitoje, esančioje 2000 km (1200 mylių) atstumu nuo Žemės paviršiaus; tačiau kai kurias šiukšles galima rasti geostacionarioje orbitoje 35 786 km (22 236 mylių) virš pusiaujo. Nuo 2020 m. Jungtinių Valstijų kosminio stebėjimo tinklas aptiko daugiau nei 14 000 kosminių šiukšlių, didesnių nei 10 cm (4 colių) vienetų. Manoma, kad yra apie 200 000 vienetų nuo 1 iki 10 cm (0,4 ir 4 colių) skersmens ir kad gali būti milijonai vienetų, mažesnių nei 1 cm. Tai, kiek laiko kosmoso šiukšlių reikia, kad nukristų atgal į Žemę, priklauso nuo jos aukščio. Objektai, nutolę maždaug 600 km (375 mylių) orbitoje kelerius metus prieš grįždami į žemės atmosferą. Objektai, ilgesni nei 1 000 km (600 mylių) orbita per šimtmečius.

Demizikuota

Kiek šiukšlių yra kosmose?

Galbūt manote, kad mes, žmonės, visą savo šiukšlių dėžę laikome ant žemės, tačiau paaiškėja, kad mes esame gana darbštūs dėl šiukšlių išvežimo.

Dėl didelio greičio (iki 8 km [5 mylių] per sekundę), kuriuo objektai skrieja aplink Žemę, susidūrimas su net mažu kosminės šiukšlės gabalu gali sugadinti erdvėlaivį. Pvz., Kosminių langų langus dažnai reikėjo pakeisti dėl susidūrimų su mažesnėmis kaip 1 mm (0,04 colio) žmogaus sukurtomis šiukšlėmis. (Kai jis buvo orbitoje, kosminis lėktuvas skrido į priekį į priekį, kad apsaugotų priekinės įgulos skyrių.)

Šiukšlių kiekis kosmose kelia grėsmę tiek įgulos nariams, tiek atsukamiems į kosmosą. Katastrofiško kosminio šautuvo susidūrimo su kosminės atliekos gabalu rizika buvo 1 iš 300. (Misijoms į Hablo kosminį teleskopą su jo aukštesne ir daugiau šiukšlių užpildyta orbita rizika buvo 1 iš 185). yra didesnė nei 1 iš 100 000 žinomo nuolaužų gabalo susidūrimo su Tarptautine kosmine stotimi (ISS) tikimybė, kad astronautai atliks šiukšlių vengimo manevrą, kurio metu ISS orbita pakeliama, kad būtų išvengta susidūrimo. 1996 m. Liepos 24 d. Įvyko pirmasis operacinio palydovo ir kosminės atliekos susidūrimas, kai fragmentas iš viršutinės Europos Ariane raketos dalies susidūrė su Cerise, prancūzų mikrosatellitu. Cerise buvo pažeista, bet ir toliau veikė. Pirmasis susidūrimas, sunaikinantis veikiantį palydovą, įvyko 2009 m. Vasario 10 d., Kai Amerikos kompanijai „Motorola“ priklausantis ryšių palydovas „Iridium 33“ susidūrė su neaktyviu Rusijos karinių ryšių palydovu „Cosmos 2251“, esančiu maždaug 760 km (470 mylių) virš šiaurinės dalies. Sibiras, sudraskęs abu palydovus.

Blogiausias kosminių šiukšlių įvykis įvyko 2007 m. Sausio 11 d., Kai Kinijos kariuomenė sunaikino oro palydovą „Fengyun-1C“, bandydama antisatellitinę sistemą, sukurdama daugiau nei 3000 fragmentų, arba daugiau nei 20 procentų visų kosminių šiukšlių. Per dvejus metus šie fragmentai išsisklaidė iš originalios „Fengyun-1C“ orbitos ir susidarė šiukšlių debesis, kuris visiškai apjuosė Žemę ir dešimtmečius nebegrįš į atmosferą. 2013 m. Sausio 22 d. Rusijos lazeriu veikiantis palydovas BLITS (rutulinis objektyvas kosmose) patyrė staigų savo orbitos ir sukimosi pasikeitimą, dėl kurio Rusijos mokslininkai atsisakė misijos. Manoma, kad kaltininkas buvo susidūrimas tarp BLITS ir gabalo „Fengyun-1C“ nuolaužų. „Fengyun-1C“, „Iridium 33“ ir „Cosmos 2251“ fragmentai sudaro maždaug pusę šiukšlių, esančių žemiau 1000 km (620 mylių).

Didėjant kosminių šiukšlių kiekiui, baiminamasi, kad tokie susidūrimai kaip „Iridium 33“ ir „Cosmos 2251“ gali sukelti grandininę reakciją (vadinamą Kesslerio sindromu po amerikiečių mokslininko Donaldo Kesslerio), kurios metu susidariusios kosmoso atliekos sunaikins kitus palydovus ir t. t., todėl žemos Žemės orbita taps nenaudotina. Siekdami užkirsti kelią tokiam susikaupimui šiukšlėse, kosmoso agentūros ėmėsi priemonių šiai problemai sušvelninti, pavyzdžiui, sudegino visą kurą raketos stadijoje, kad vėliau jis nesprogtų ar sutaupytų pakankamai degalų, kad galėtų debetuoti palydovą misijos pabaigoje.. Britų palydovas „RemoveDEBRIS“, paleistas 2018 m. Ir įdiegtas iš ISS, išbandė dvi skirtingas kosminių šiukšlių pašalinimo technologijas: gaudymą tinklu ir gaudymą harpūnu. „RemoveDEBRIS“ taip pat bandė išmėginti „dragsail“, norėdamas sulėtinti palydovą, kad jis galėtų iš naujo sukurti atmosferą, tačiau burės nepavyko iškelti. Palydovai geostacionarioje orbitoje, kurie yra arti savo misijos pabaigos, kartais perkeliami į „kapinių“ orbitą, esančią 300 km (200 mylių) aukščiau.