האם פסולת חלל כל כך מסוכנת? היכן להתחיל לנקות את המסלולים? אילו בעיות משפטיות יש לפתור לשם כך? אילו פרויקטים מוצעים? כתב "RG" מדבר על כך עם ולדימיר אגפוב, חוקר בכיר במכון למתמטיקה שימושית על שם V. I. מ.וו. קלדיש, שהוא הארגון הראשי של האקדמיה הרוסית למדעים בנושא בעיית פסולת החלל.
אז, מעצמות החלל המובילות, ממילים על סכנת זיהום החלל, החליטו לבסוף להתחיל לעסוק. החלוצים יהיו היפנים, שיבדקו מערכת ניקוי כזו בפברואר. אבל האם זה באמת כל כך רלוונטי? הרי השנים חולפות, יש הרבה דיבורים על סכנת האשפה, אבל בגדול לא אירעו בגלל זה תאונות קשות. אולי תן לזה לעוף, ואינך צריך להוציא הרבה כסף?
ולדימיר אגפוב: בואו נבין קודם כל על מה אנחנו מדברים בעצם. מהו פסולת חלל? לדברי מומחים, יותר מ- 650 אלף עצמים שונים בגודל של יותר מסנטימטר מסתובבים סביב כדור הארץ. מתוכם עוקבים כיום רק גדולים, יותר מ -10 סנטימטרים, מתוכם כ -22 אלף. מאות אלפי שאר הגלישה בסתר, "מר X". אבל יש אפילו קטנים יותר, בערך מילימטר, מספרם מוערך בכ -3.5 מיליון אובייקטים.
הדבר הכי לא נעים הוא שהארמדה הזו צומחת כל הזמן. לא רק כי יותר ויותר כלי רכב נשלחים לחלל, שבסופו של דבר גם הופכים לאשפה. הצרה היא שה"לכלוך "עצמו אינו פסיבי. אחרי הכל, השברים המעופפים במהירות רבה מתנגשים זה בזה, נהרסים, ומניבים מאות ואלפי אובייקטים חדשים במשך שנים רבות. אין זה מקרי ש- ISS וחלליות אחרות נסוגות מהתנגשות סבירה עם בוץ חלל בתדירות הולכת וגוברת.
אבל כשהם מדברים על הימנעות מהתנגשויות, אז אנחנו מדברים רק על שברים גדולים מספיק, שעוקבים אחריהם כל הזמן על ידי איתורים וטלסקופים מיוחדים. אך יש מסלול קטן בהרבה במסלול שאף אחד לא יכול לעקוב אחריו, אך הוא גם מסוכן ביותר. זה ידוע שאחרי הנחיתה נחשפו מיקרו -סדקים מממדים קריטיים כאלה בחלונות הקדמיים של מספר חלליות שיכולה להתרחש לחץ כמעט מוחלט של החללית. כשהבינו את כל הבעיות הללו, מעצמות החלל העצימו כעת באופן דרמטי את עבודתן במאבק בפסולת חלל. כאן אסור לבזבז זמן, אסור להביא את המצב לסף, כשהבעיה בשלה מדי וזה יהיה מאוחר מדי.
אבל היפנים כבר מוכנים להיות הראשונים להתחיל לנקות …
ולדימיר אגפוב: זה לא לגמרי נכון. מדובר רק בבדיקת אחת מהאפשרויות הרבות. אין ספק, חשוב, אבל בכל זאת, למשוך תשומת לב לבעיה. למעשה, לפני שמתייחסים ברצינות לפרויקטים בטון, יש צורך לבצע מלאי של כל פסולת החלל. לאן ומה טס, כמה מסוכנים החפצים האלה. כרגע אין לנו תמונה מלאה. במסלולים נמוכים, עד שלושת אלפים קילומטרים מעל פני כדור הארץ, כ -80 אחוז מהפסולת "משתלשלת", בגובה, ובעיקר גיאוסטציונרי, הנמצא כ -36 אלף קילומטרים מעל כדור הארץ, ובמסלולים אליפטיים ביניים - ה -20 הנותרים אָחוּז.
נראה כי עלינו לנקוט בדחיפות במסלולים נמוכים, שם נתפס חלק הארי של פסולת.אך מצד שני, המסלול הגיאו -סטציונרי חשוב לנו לא פחות - הרי כרגע פועלים עליו כ -430 כלי רכב, כל אחד עולה עשרות, או אפילו מאות מיליוני דולרים. בזכותם יש לנו אינטרנט, טלוויזיה בלוויין ועוד שלל שירותים. ובניגוד למסלולים נמוכים, יש רק גיאוסטציונר אחד, ואיננו יכולים לאבד משאב טבע כה ייחודי.
כלומר, לפני שאתה תופס את מגב החלל, עליך להחליט על סדרי עדיפויות?
ולדימיר אגפוב: כמובן. וזה בכלל לא הכרחי להתחיל מלכלוך גס. יתברר שהוא עף במקום שאין בו מכשירים פעילים. עדיף לא לגעת בשברים כאלה בעתיד הקרוב, במיוחד אם הם אינם מתנגשים זה בזה. אבל לא מספיק לייחד קבוצה מסוכנת, כבר צריך להבין בה מה הכי מסוכן. כלומר, בנה עץ עדיפות. ורק אחרי זה תתחיל להוציא כסף על ניקוי המסלולים. אחרת, האפקט של כל הניקוי הזה יהיה מועט.
או שאולי, במקביל, המדינות צריכות להסכים כדי לא להשליך בכלל? לעצור את הזיהום?
ולדימיר אגפוב: ביוזמת האו ם פותחו מספר אמצעים כאלו שהוסכמו על מדינות שונות. יש כאן כמה רעיונות די ברורים. לדוגמה, אם הלוויין או שלב הרקטות הסתדרו, או שצריך להוציא אותם מהמסלול למסלול נמוך יותר, משם, בשל האטה, הם יירדו ויישרפו באטמוספירה. או אפילו לטבוע בים. זה חל על אובייקטים גדולים, אבל יש הרבה יותר זוטים המופרדים כאשר המכשירים מושקים ותוך כדי פעולה - כל מיני אגוזים, ברגים וכו '. הפתרון הברור הוא ליצור עיצובים כך ששום דבר לא יופרד.
אבל הספק העיקרי של האשפה הוא פיצוצים במסלול. הסיבות שונות מאוד. לרוב, דלק שיורי מתפוצץ. העובדה היא שאחרי הכנסת הלוויין למסלול, רכיבי דלק, כולל אלה המציתים את עצמם, נותרים בשלב הרקטות. כל עוד הטנקים שלמים לא קורה דבר נורא, אבל אם נגיד, מיקרומטוריט פורץ דרך הקיר, מתרחש פיצוץ, והמדרגה מתנפצת לאלפי חתיכות קטנות. לכן, לאחר סיום תוכנית הטיסה, מומלץ לפתוח שסתומים מיוחדים על מנת לנקז את הדלק שנותר בצורה של גזים.
אילו פרויקטים מוצעים היום על מנת להסיר את האשפה שהצטברה? עד כמה השיטה שהיפנים יבדקו היא יעילה?
ולדימיר אגפוב: הפרויקט היפני מניח שלוויין מיוחד ישגר למסלולו ויפרס טרייל אלקטרודינמי. מדובר ברשת מתכת באורך 300 מטר, ברוחב 30 סנטימטרים, ועובי החוטים הוא כמילימטר. הספינה תנוע במסלול, תיצור שדה מגנטי ותופסת חלק מהפסולת הקטנה. תוך מספר חודשים, "הכף" עם הלכידה בהשפעת השדה המגנטי של כדור הארץ ישנה את מסלולו ויכנס לשכבות הצפופות של האטמוספירה, שם היא תישרף.
הפרויקט די ברור, אבל השאלה היא, האם טרייל כזה יאסוף הרבה זבל? ואכן, בחלליות משתמשים בחומרים לא כל כך רבים הממוגנטים, בעיקר סגסוגות אלומיניום לא מגנטיות, סרטים דיאלקטריים שונים וחומרים מרוכבים לאחרונה. פרויקטים רבים אחרים נשקלים כיום. לדוגמה, מוצע להשתמש בלייזר. אבל אפשרות זו מעוררת מיד הרבה שאלות. איך לכוון את הקורה לעבר אובייקט קטן שאף אחד לא רואה? זה לא ברור. הם אומרים שנלחם בגלוי. נניח, כשנפנה אליה קרן לייזר, נדחוף את האובייקט. אבל איפה? מי יכול לחזות לאן הוא יטוס אם הוא לא יודע את צורת האובייקט, המסה שלו, החומר? כתוצאה מהשפעה כזו, החפץ עלול להפוך למסוכן עוד יותר, להתנגש במנגנון עבודה כלשהו.
לדעתי, אחד הרעיונות המעניינים ביותר הוא השימוש במערכות בלימה שונות. לדוגמה, לאחר תום חיי השירות שלו, הלוויין זורק "מפרש", "מצנח" או פשוט בלון גדול המנופח בגז.כתוצאה מכך, שטח המבנה כולו גדל בחדות, דבר המעכב אותו מאוד. המכשיר יוריד במהירות את גובה הטיסה, ייכנס לשכבות הצפופות של האטמוספירה ויישרף.
בסרטי מדע בדיוני, מניפולטורים שונים פועלים מזה זמן רב במסלולים, המסירים ומתקינים לוויינים וציוד אחר. האם יש פרויקטים כאלה בתיק המדענים?
ולדימיר אגפוב: כמובן. אבל מבחינה טכנית הם אולי הקשים ביותר. אחרי הכל, לאובייקט זבל גדול יש מסה של עד כמה טונות והוא מסתובב בצורה מורכבת, הוא אינו ניתן לשליטה. בעל מומנטום אדיר. איך ללכוד אותו ולא להרוס לא את המניפולטור או את החללית עצמה, שעליה מותקן המניפולטור? כאן יש לפתור בעיות טכניות מורכבות.
3.5 מיליון פסולת חלל שונה מסתובבת סביב כדור הארץ
אך מלבד בעיות מדעיות וטכניות גרידא, ישנן בעיות אחרות. אחרי הכל, בדרך זו, אתה יכול להסיר לא רק זבל, אלא גם חלליות של אנשים אחרים, אפילו עובדים. כלומר, במהותן מדובר במערכות דו -שימושיות - אזרחיות וצבאיות. לכן, יש היבט משפטי חשוב במאבק בפסולת החלל. מצד אחד, פסולת חלל עפה במסלול, אך מצד שני, אפילו אובייקטים "מתים" שפג תוקפם הם בבעלות מישהו. וניסיון של אחת המדינות, אפילו בכוונות הטובות ביותר, להסיר חפץ של מישהו אחר, יכול להוביל לסכסוכים חמורים מאוד. המשמעות היא שפעולות כאלה חייבות להתבצע באופן מתואם עם כל המשתתפים כך שלא יווצרו סיכונים נוספים. הקהילה העולמית עובדת על נושאים אלה כיום, כי כולם מבינים שכל תנועה פתאומית יכולה להוביל לתוצאות לא נעימות עבור כולם. אגב, גם אם פתאום נפסיק לטוס לחלל לגמרי, כמות הפסולת עדיין תגדל. ההערכות מראות כי רק בשל התנגשויות הדדיות של שברים כבר מעופפים בעוד 20-30 שנה, הגידול בפסולת יעלה על אובדן כתוצאה מתהליכים טבעיים של האטה באטמוספירה העליונה וסיבוב.
התייחסות
כיום, המסה הכוללת של פסולת החלל במסלול היא כ -6,700 טון. צפיפותו בגבהים של 800-1000 קילומטרים הגיעה לרמה קריטית. בשל התנגשות איתה, ההסתברות לאבד חללית לתקופה של 10-15 שנים כבר גבוהה מהסיכוי לאבד חללית עקב כשל במערכות המשולבות. ההסתברות להתנגשות של שני עצמים גדולים במסלולים נמוכים מוערכת כאירוע אחד ב -15 שנים. אפילו לפני 10 שנים, נתון זה נמוך פי 4.
