Press ESC to close

Ziemia zamknięta w metalowej klatce?

Odpoczywając wieczorami z dala od miejskiego zgiełku i towarzyszącej mu grze świateł, unosząc wzrok ku górze, można dostrzec coś poza gwiazdami i kapryśnie odbijającymi słoneczne światło planetami.
Są to małe, migające lub generujące nieprzerwane wiązki światła, punkty. Tymi pierwszymi, migającymi, są z reguły samoloty, nieustannie przebywające podobne trasy od lotniska do lotniska. Tymi drugimi zaś – satelity.

O tyle, o ile, jest to subiektywnie jedna z najlepszych form relaksu, podczas ciepłego, letniego wieczoru to czy zastanawialiście się ile tak naprawdę tych metalowych kolosów tak właściwie nad nami lata?

Liczba satelitów ziemi rośnie w nieubłaganym tempie

Tylko dziesięć lat temu na orbicie Ziemi krążyło zaledwie kilka tysięcy działających satelitów, ale w przyszłej dekadzie ich liczba może wzrosnąć do dziesiątek, a nawet setek tysięcy. Eksperci od lat biją na alarm, że orbita Ziemi staje się zbyt zatłoczona. Ile satelitów możemy faktycznie wysłać w kosmos, zanim będzie ich zbyt wiele?

Na wysokości około 11 – 12 kilometrów nad ziemią, dziennie odbywa się około 100 000 (!) przelotów samolotów pasażerskich, pomijając samoloty prywatne, wynajmowane na poczet prywatnych usług czy wojskowe. Wygląda to mniej więcej tak jak na obrazku z radaru poniżej.

Lecz to jeszcze nie wszystko. Trzydziestokrotnie a nawet stukrotnie wyżej, bo na poziomie od 340 km do bagatela 1150 km nad Ziemią, orbituje aktualnie około 8400 satelitów. Dla zobrazowania skali problemu, rzućcie okiem na rzut globu poniżej.

Choć nie sposób odmówić satelitom użyteczności (w końcu dzięki nim czytacie właśnie ten artykuł) to jednak tak zastraszający przyrost ilości naszych nienaturalnych satelitów przeraża wielu naukowców.

Wyobrażenie skali problemu

Jonathan McDowell to astrofizyk i astronom z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, który bada superenergetyczne zjawiska we wszechświecie, takie jak czarne dziury emitujące dżety w centrach galaktyk. W ostatnich latach jednak McDowell zyskał rozgłos dzięki swojej pracy w zupełnie innej dziedzinie badań kosmicznych. W swoim miesięcznym cyfrowym biuletynie Jonathan’s Space Report, McDowell śledzi rosnącą liczbę startów satelitów i zwiększającą się liczbę obiektów na orbicie Ziemi.

To będzie jak autostrada w godzinach szczytu podczas śnieżycy, gdzie wszyscy jadą zdecydowanie za szybko,” powiedział Space.com, pytany o to, jaka będzie sytuacja na orbicie, jeśli dojdzie do realizacji istniejących planów dotyczących megakonstelacji satelitarnych, takich jak Starlink SpaceX, OneWeb i Amazon Kuiper. „Tylko że mamy wiele autostrad krzyżujących się ze sobą bez świateł.”

Przyszłe scenariusze ruchu kosmicznego

Obecna konstelacja SpaceX stanowi mniej niż 10% tego, co firma planuje wdrożyć. W ciągu najbliższych 10 lat liczba satelitów Starlink na orbicie może wzrosnąć do 42 000. Dodaj do tego do 4000 satelitów, które chce wystrzelić OneWeb, kolejne 3200 satelitów Amazon Kuiper i 13 000 satelitów chińskiego systemu Guowang, i staje się oczywiste, że sytuacja ma się zaostrzyć.

Zgodnie z dokumentem FCC, SpaceX twierdzi, że każdy z jego satelitów ma na pokładzie wystarczającą ilość paliwa, aby przeprowadzić 350 manewrów unikania kolizji przez przewidywany pięcioletni okres życia. Ale ta liczba może zostać osiągnięta zadziwiająco szybko, według obliczeń Lewisa.

Problem śmieci kosmicznych

Działające satelity to jednak tylko część problemu. Szacuje się, że przestrzeń bliska Ziemi jest zagracona około 36 500 kawałkami śmieci kosmicznych o wielkości większej niż 4 cale (10 centymetrów), około milionem obiektów o rozmiarach od 0,4 do 4 cali (od 1 do 10 cm) oraz oszałamiającą liczbą 130 milionów fragmentów mniejszych niż 0,4 cala (1 cm). Liczba mniejszych obiektów szczególnie wzrasta, gdy większe obiekty zderzają się ze sobą z ogromnymi prędkościami orbitalnymi, tworząc chmury fragmentów.

Eksperci od śmieci kosmicznych, jednak najbardziej martwią się spotkaniami między dwoma dużymi, nieczynnymi ciałami — martwymi satelitami lub zużytymi stopniami rakiet. Jedno takie zbliżenie, między kilkudziesięcioma letnimi górnymi stopniami rosyjskich rakiet i dawno nieczynnym rosyjskim satelitą, miało miejsce 27 stycznia 2023 r. Ponieważ żaden z obiektów nie był zdolny do manewru, strażnicy ruchu kosmicznego mogli tylko patrzeć z przerażeniem, mając nadzieję, że te się miną. Tym razem się udało — o zaledwie 20 stóp (6 metrów). Incydent, opisany jako najgorszy scenariusz „bliskiego spotkania”, mógłby wywołać tysiące niebezpiecznych fragmentów śmieci, które pozostałyby na orbicie przez wieki, zagrażając wszystkiemu na swojej drodze.

Przyszłość zarządzania przestrzenią kosmiczną

Więc ile satelitów możemy bezpiecznie zmieścić w kosmosie? Ile więcej satelitów orbita Ziemi może bezpiecznie pomieścić? Odpowiedź na to pytanie nie jest prosta. Lewis mówi, że niektóre wysokości orbity są bardziej narażone niż inne. Na przykład satelity Starlink krążą 342 mile (550 kilometrów) nad Ziemią. Obiekty na tej wysokości zwykle nie pozostają na orbicie zbyt długo po zakończeniu działania. Nawet jeśli ich silniki zawiodą pod koniec misji i nie sprowadzą statku z powrotem do atmosfery Ziemi, aby natychmiast spalić się (jak obiecują wielu operatorów), ich orbity naturalnie zanikają w ciągu kilku lat dzięki oporowi atmosferycznemu. Ta naturalna zdolność oczyszczania orbity Ziemi jednak maleje wraz z wysokością.

McDowell mówi, że ludzkość prawdopodobnie odkryje naturalną pojemność przestrzeni bliskiej Ziemi „w trudny sposób”. Pomimo zobowiązań operatorów megakonstelacji, astrofizyk wątpi, czy rzeczy pozostaną w nadchodzących latach do opanowania.

Za pięć lub dziesięć lat będziemy mieli gdzieś między 20 000 a 100 000 satelitów, a ja jestem bardzo sceptyczny co do tego, że przy górnej liczbie 100 000 rzeczy można będzie bezpiecznie operować” powiedział McDowell.

Kosmiczne śmieci latające dookoła planety

Czy w pewnym momencie naszej historii, staniemy przed możliwością zamknięcia ziemi w klatce z kosmo śmieci, uniemożliwiając tym samym wystartowanie jakichkolwiek misji poza atmosferycznych?
Miejmy nadzieję, że nie..

Sprawdź także

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *