https://frosthead.com

Ruang Sampah: Awan Gelap Di Atas

Earler bulan ini, siasatan ruang gagal Rusia Phobos-Grunt terhempas ke bumi, mungkin di suatu tempat di Lautan Pasifik; walaupun kemungkinan besar, berjuta-juta orang di seluruh planet ini bimbang bahawa ia akan mengeja azab mereka. Sepanjang bulan September, kebimbangan yang sama muncul di mana sisa-sisa dari satelit penyelidikan NASA jatuh akan mendarat.

Tetapi bahaya yang lebih besar, pakar mengatakan, bukan objek sesat sesekali yang masuk semula ke atmosfer bumi. Ia awan besar kacang, baut, pecahan logam, serpihan satelit dan tujahan roket kosong yang terapung di atas planet kita. Selepas beberapa dekad penerokaan ruang angkasa, kini terdapat lebih daripada 500, 000 kepingan puing buatan yang lebih besar daripada setengah inci dalam saiz-detritus yang akan terus mengorbit selama beberapa dekad. Rerumputan serpihan ini adalah ancaman untuk spaceflight, satelit komunikasi, dan banyak perkara lain yang mungkin kita mahu lakukan di ruang angkasa.

"Ia seperti mencemarkan sungai atau Lake Erie. Sekiranya ia tercemar, anda tidak boleh menggunakannya, "kata Paul Ceruzzi, kurator di Muzium Udara dan Angkasa Negara. "Terdapat lorong-lorong orbit di angkasa yang mengisi dengan serpihan, dan anda tidak boleh menggunakannya. Jika anda memasang satelit di lorong itu, anda akan terkena beberapa serpihan, yang akan memusnahkan satelit. Jika seseorang berada di angkasa lepas, mereka akan dibunuh olehnya. "

Awan puing-puing ruang angkasa membangkitkan gergasi besar para saintis sampah yang telah menemui di tengah-tengah Pasifik-cukup jauh untuk diabaikan dengan mudah, namun satu peringatan yang tidak menentu bagi manusia untuk mengawal impaknya terhadap alam sekitar. Dan, seperti tamparan sampah lautan, jisim sampah mula terkumpul sebelum ada yang mengesyaki kewujudannya.

Ia bermula pada zaman awal zaman angkasa, kata Nicholas L. Johnson, ketua saintis di Program Serangan Orbital NASA. Berbeza dengan kepercayaan popular, hanya sebahagian kecil sampah ruang angkasa yang berasal dari angkasawan hanya meninggalkan alat atau benda lain untuk melayang ke ruang angkasa. "Kembali pada tahun 60-an dan 70-an, apabila pengendali dilakukan dengan kenderaan mereka, sama ada kapal angkasa atau badan-badan roket, mereka biasanya akan membuang propelan di atas kapal, " katanya. "Penyokong itu adalah sumber utama letupan kemudian." Ketika kapal angkasa meletup-akibat peningkatan tekanan dari semasa ke semasa atau pencampuran propelan dan pengoksidasi secara tidak sengaja, dua komponen utama bahan bakar roket-mereka menghantar sejumlah besar serpihan kecil yang diasingkan ke orbit .

Siasatan ruang angkasa Rusia, Phobos-Grunt, jatuh ke bumi baru-baru ini. (Wikimedia Commons) Selepas beberapa tahun penjelajahan ruang angkasa, kini terdapat lebih daripada 500, 000 kepingan buangan buatan yang lebih besar daripada separuh inci. (Hormat dari Pejabat Program Nebraska Orbital NASA) Sepanjang bulan September, kebimbangan timbul mengenai di mana sisa-sisa dari satelit penyelidikan NASA yang jatuh ini akan mendarat. (NASA)

Walaupun NASA mengenal pasti masalah itu pada awal 1980-an dan dapat berjaya meyakinkan komuniti ruang angkasa antarabangsa untuk "berpindah" -mengeluarkan semua bahan bakar sisa dari kapal angkasa setelah selesai dengannya-dua peristiwa baru-baru ini telah menyumbang besar kepada masalah serpihan ruang. "Acara pertama adalah ujian anti-satelit Cina pada Januari 2007, " kata Johnson. "Itu adalah tindakan yang disengajakan - orang Cina menghantar peranti untuk memberi kesan kepada satelit cuaca lama pada kelajuan yang sangat tinggi." Acara lain, pada tahun 2009, adalah perlanggaran tidak sengaja di antara satelit komunikasi milik AS dan satelit Rusia yang terbiar. Kedua-dua kejadian digabungkan mencipta kira-kira 5, 000 keping puing-puing di katalog (objek yang lebih besar daripada empat inci) -dari satu pertiga jumlah keseluruhan dalam orbit.

Jabatan Pertahanan mengira harian orbit individu untuk kira-kira 16, 000 keping serpihan katalog, sementara pejabat Johnson menggunakan teleskop, radar dan program statistik untuk mengesan objek yang lebih kecil. Majoriti keping adalah di orbit bumi rendah, dalam jarak 1, 200 batu dari bumi. Jumlah masa serpihan tunggal yang tinggal di orbit bergantung kepada ketinggiannya, di antara faktor-faktor lain: barang-barang yang mengorbit rendah mengambil lebih banyak seret dari atmosfera dan turun lebih cepat, dalam jangka waktu bulan atau tahun. Objek ketinggian tinggi boleh kekal di orbit selama beberapa dekad atau bahkan berabad-abad lamanya.

NASA telah memimpin jalan dalam mewujudkan peraturan antarabangsa yang memerlukan pelan mendapatkan semula selamat bagi semua satelit yang dilancarkan, tetapi serpihan yang sudah berada di orbit menimbulkan masalah yang berterusan, kata Greg Allen, penganalisis kanan Avascent, kumpulan perunding aeroangkasa. "Masalahnya ialah anda boleh mengalami kemalangan kecil-seperti sekeping serpihan yang memukul satelit-yang boleh menyebabkan masalah besar-besaran, " katanya. "Jika anda berfikir tentang apa-apa yang kecil memukul anda, seperti perengkuh, di ruang orbit bumi rendah yang memukul anda pada 17, 000 batu sejam. Ini seperti peluru berpandu yang sangat kuat yang memukul kamu, hanya dari tenaga kinetik sahaja. "Julai lalu, krew Angkasa Angkasa Antarabangsa terpaksa mengambil tempat perlindungan di pod pengangkatan apabila sekeping puing-puing telah berleluasa hampir dalam jarak 1, 100 kaki dari stesen pada 29, 000 batu sejam.

Man telah menjelajah ruang selama lebih dari 50 tahun. Weve banyak meninggalkan belakang. Filem 3D yang baru membawa penonton dalam perjalanan melalui awan sampah ini

Program Nebraska Orbital NASA berfungsi untuk meminimumkan kemalangan yang berpotensi dengan mengantisipasi mereka. "Kami membuat taksiran untuk setiap satelit operasi, kelihatan biasanya tiga hari ke masa depan, dan jika kami menganggap bahawa beberapa objek lain akan mendekatkannya, kami memberitahu pengendali pemilik, " kata Johnson. "Kemudian terpulanglah kepada pengendali pemilik untuk melakukan sesuatu." Rata-rata, dia berkata, terdapat satu manuver perlanggaran-pelanggaran pada setiap minggu.

Isu yang lebih besar, bagaimanapun, adalah apa yang akan berlaku kepada satelit yang tidak berfungsi dan objek besar lain yang tidak dapat dipindahkan. "Hanya kira-kira 5 peratus daripada objek besar ini adalah operasi kapal angkasa. 95 peratus lagi tidak terkawal, "kata Johnson.

Perlanggaran berterusan ini menghasilkan lebih banyak serpihan, yang kemudian menyebabkan lebih banyak perlanggaran. Akibatnya, bilangan objek yang mengorbit sebenarnya mungkin terus meningkat walaupun kita berhenti mengeluarkan serpihan sepenuhnya. Pada tahun 1978, saintis NASA, Donald J. Kessler menyifatkan bahawa jika ketumpatan objek di orbit bumi rendah mencapai titik kritikal, ia akan mencetuskan tindak balas rantai sedemikian. Fenomena ini kini dikenali sebagai sindrom Kessler, dan laporan yang dikeluarkan oleh Akademi Sains Kebangsaan pada bulan September menunjukkan bahawa kita mungkin telah melewati titik tidak ada pulangan untuk ruang kosong.

Ini telah mendorong beberapa orang untuk mempertimbangkan langkah drastik: secara aktif membersihkan orbit bumi. Pelan-pelan dari praktikal kepada yang kelihatan harebrained-telah dicadangkan untuk mencapai kejayaan ini. "Terdapat teknik klasik, di mana anda hanya mempunyai kenderaan, ia naik, ia bertemu dengan objek yang tergelincir dan ia menguncinya, " kata Johnson. "Sebaik sahaja anda menangkapnya, anda membawanya ke ketinggian yang lebih rendah atau sampai ke atmosfer bumi." Pendekatan ini kemungkinan besar akan mahal, walaupun, skim yang lebih inovatif lebih banyak. Cadangan termasuk laser berasaskan tanah, kenderaan membersihkan kenderaan tanpa pemandu, jala jejaring yang digantung oleh boom ruang kembung, gel pelekat dan juga "layar" yang boleh dipasang pada kepingan serpihan dan meningkatkan seretan mereka cukup untuk membawa mereka ke bawah.

Pelan-pelan ini pada masa kini adalah bahan fiksyen sains-teknologi-teknologi di mana-mana berhampiran cukup maju untuk menangkap potongan-potongan kecil sampah yang bergerak pada 17, 000 batu sejam atau lebih. Namun, dengan begitu banyak yang dipertaruhkan, sangat penting para saintis mencari penyelesaian. "Beberapa orbit yang benar-benar berharga mungkin seperti orbit satelit cuaca, atau orbit satelit mata-mata - hanya boleh dilupakan kerana mereka sangat sesak, " kata Allen. "Ruang sangat berharga, jadi kami tidak mahu kehilangannya."

Ruang Sampah: Awan Gelap Di Atas