Sateliti ‘svakodnevno’ padaju oko nas

Smeće u svemiru ugrožava buduća lansiranja i povećava rizik od sudara satelita (EPA)

Nebom iznad nas, uglavnom nevidljivi golim okom, na granici sa svemirom, kruže brojni sateliti i poneka svemirska stanica, koje Zemlja svakog trenutka privlači sebi. Na kraju se svi oni planski vrate kući ili izgore na putu nazad iako ih se veliki broj, zbog nesreća i kvarova, ogromnom brzinom sunovratio ka našoj planeti.

Posljednji takav slučaj jest kineska svemirska stanica Tiangong-1, koja je nekontrolirano počela padati iz orbite ka Zemlji, što je stvorilo zabrinutost da bi mogla dovesti do ljudskih i materijalnih žrtava. Srećom, izgorjela je prije udara u površinu.

Tiangong-1 nije jedini slučaj nekontroliranog pada svemirske letjelice u Zemljinu atmosferu, no sigurno je to jedna od većih takvih letjelica, kaže Stefan Cikota, astrofizičar sa zagrebačkog Fakulteta elektrotehnike i računarstva. U više od 60 godina svemirske ere bilo je više od 5.000 nekontroliranih izgaranja objekata izrađenih ljudskom rukom u Zemljinoj atmosferi, što govori da nije rijetkost da se prema površini neplanirano zaputi neko vještačko nebesko tijelo.

Česti padovi, ali bez povreda

Ante Radonić, popularizator astronautike i astronomije i stalni stručni saradnik kultne emisije o svemiru Andromeda, dodaje da dijelovi svemirskih letjelica i satelita često padaju na površinu Zemlje, ali da, srećom, još nije zabilježena povreda zbog toga.

“Jedini zabilježeni slučaj je da je jedna žena u SAD-u dobila pogodak jedne krhotine, ali nije bila ozlijeđena”, kaže on.

Plansko obaranje

Budući da svi sateliti imaju ograničen radni vijek, oni jednog dana krenu ka Zemljinoj atmosferi, a sagorijevanja se najčešće planiraju iznad velikih nenaseljenih područja, odnosno okeana, kaže Cikota.

Jedno od poznatih područja nad kojim se planira sagorijevanje svemirskih letjelica nalazi se u južnom dijelu Tihog okeana.

“Ondje je ‘bačeno’ već više od 250 svemirskih letjelica, među kojima je i ruska svemirska postaja MIR. ISS će također tamo 2024. godine završiti svoju dugogodišnju misiju”, kaže astrofizičar.

Uprkos tome što nije bilo ozbiljnih povreda, nekontrolirana izgaranja velikih objekata poput Tiangonga-1 nije bezopasna, jer prilikom izgaranja opstanu veliki fragmenti koji padnu s neba.

Radonić podsjeća da je Kanada svojevremeno morala organizirati skupljanje radioaktivnih krhotina sa sovjetskog satelita Kosmos 954, koji je imao nuklearni reaktor. Krhotine su pale u arktičkom dijelu Kanade u januaru 1978, a tadašnji SSSR trebao je platiti toj zemlji tri miliona američkih dolara za trošak skupljanja krhotina. Također, komad s američke orbitalne stanice Skylab teži od tone pao je na zemljište jednog farmera u Australiji 1979. godine.

Srećom, kažu sagovornici Al Jazeere, 71 posto naše planete prekriveno je morima, a samo tri posto Zemljine površine je naseljeno, zbog čega je vjerovatnoća da se sagorijevanje dogodi iznad naseljenog područja i pogodi ljudsko biće izrazito mala.

‘Granica’ sa svemirom 120 kilometara

Više je razloga što se neka svemirska tijela nekontrolirano sunovrate ka našoj planeti. Često se navodi da je naša “granica” sa svemirom na visini gotovo 120 kilometara, tamo gdje se nalaze najviši slojevi Zemljine atmosfere, no to, zapravo, nije tačno, kaže Cikota.

“Treba razumjeti da Zemljina atmosfera nema oštru granicu te da sateliti u niskim orbitama oko Zemlje (LEO orbitama, Low Earth Orbit) na visinama između 400 i 600 kilometara nisu u vakuumu nego i dalje osjete otpor zraka. Taj otpor s molekula zraka dovoljno je velik da usporava gibanje satelita, a time oni poniru”, kaže astrofizičar sa zagrebačkog FER-a.

Zbog toga nijedna svemirska misija u orbiti oko Zemlje ne traje vječno i sateliti mogu ostati u niskim orbitama dok god imaju goriva za podizanje orbite nekoliko puta godišnje.

U slučajevima svemirskih stanica, poput Međunarodne svemirske stanice, gorivo nije problem jer se svemirske stanice redovno servisiraju i opskrbljuju gorivom i dobrima sa Zemlje. No, postoje i misije koje je previše skupo servisirati, a to je uglavnom klasa komercijalnih satelita, koje je neisplativo opskrbljivati novim gorivom iz razloga što je jeftinije lansirati novi satelit nego osmisliti i provesti misiju servisiranja, pojašnjava Cikota.

Od minus 170 do plus 120 stepeni

Takvi sateliti imaju ograničenu količinu goriva, a time i rok trajanja. Kad potroše gorivo za korekcije orbite, posljednje paljenje njihovih pogonskih motora najčešće se koristi za kontrolirano bacanje satelita u atmosferu.

On dodaje da su nekontrolirana padanja satelita u Zemljinu atmosferu tipična za najmanje satelite u Zemljinoj orbiti, one od samo nekoliko kilograma mase, koji prilikom lansiranja čak ni nemaju gorivo namijenjeno za korekcije orbite. Takvi sateliti imaju kratak vijek trajanja od najviše nekoliko godina, nakon kojeg također nekontrolirano sagore u atmosferi.

Osim toga, nebeske letjelice izložene su izuzetno teškim uvjetima rada. Osim što materijali, kao i na Zemlji, imaju svoj vijek trajanja i dolazi do njihove potrošnje, uvjeti u orbiti oko Zemlje daleko su ekstremniji od naših svakidašnjih. Izuzev toga što površinska temperatura satelita varira od minus 170 do plus 120 stepeni Celzijevih svakih 90 minuta, u orbiti oko Zemlje izloženost zračenju visokoenergetskih čestica znatno je veća, pojašnjava Cikota.

Dodatno, nebo iznad nas puno je raznog smeća, od odbačenih komponenti iz svemirskih stanica do dijelova uništenih satelita, što povećava mogućnost neke nesreće i neplaniranog rušenja vještačkog nebeskog tijela, ali i otežava neka buduća lansiranja.

Hiljade novih krhotina kruže oko Zemlje

Radonić podsjeća da je, primjera radi, Međunarodna svemirska stanica više puta korigirala orbitu kako bi neki objekt prošao na što većoj udaljenosti od stanice kad je radarom ustanovljeno da će neki objekt proći bliže od tri kilometra od ISS-a.

On navodi i slučaj kad je Kina 2007. godine isprobala sistem za uništenje satelita, što se u svijetu smatra vojnom probom. Kina je raketom uništila svoj isluženi meteorološki satelit, a problem je što je to ostvareno na visini približno 800 kilometara, pa će hiljade novih krhotina dugo kružiti oko Zemlje.

Sve to dovodi do povećanja sudara vještačkih tijela. U februaru 2009. sudarili su se aktivni američki komunikacijski satelit Iridium 33 i neaktivni ruski vojni komunikacijski satelit Kosmos 2251. Sudar se dogodio na visini 789 kilometara, a njihova relativna brzina pri sudaru bila je gotovo 42.000 km/h, pri čemu su nastale hiljade novih krhotina.

“Ako se slučajno dogodi više ovakvih sudara, onda može nastati lančana situacija, jer može doći do stalnog povećavanja broja sudara i time do strahovitog povećanja broja krhotina”, pojašnjava Radonić.

Britanski probni satelit od 100 kilograma

Zbog toga se radi na razvoju operativnih robotskih satelita, koji će moći kontrolirano ubaciti u atmosferu veće objekte, koji su najopasniji i koji nisu previsoko.

Popularizator astronautike i astronomije navodi da je ovih dana pomoću teretnog broda Dragon kompanije SpaceX na ISS dopremljen britanski probni satelit mase približno 100 kilograma, koji u sebi ima dva mala satelita veličine kutije za cipele.

“Tijekom ovog proljeća, kada se satelit izbaci iz postaje, radit će se eksperimenti za približavanje jednog satelita drugom, testirati otvaranje mreže za hvatanje satelita i testiranje harpuna kojim bi se jednog dana moglo hvatati neki satelit. Dakle, bit će u svemiru isprobani sustavi kakvi bi se jednog dana mogli naći na operativnim satelitima za uklanjanje opasnog otpada”, kaže Radonić.

Izvor: Al Jazeera