Atkritumi kosmosā

Diemžēl tā nu tas ir, bet cilvēks nepārtraukti atrod jaunus veidus un jaunas vietas, kur atstāt atkritumus. Cilvēka izdomai nav robežu. Un vienmēr pēc kāda laika kāds attopās, lai sāktu cīņu par kārtējās atkritumu vietas sakopšanu vai likvidēšanu. Kosmoss nav izņēmums - visur kur parādās pavadoņi, parādās arī atkritumi. To pieaugums ir novedis pie nepieciešamības pēc starptautiskām vienošanām, kas nosaka ierobežojumus un ieteikumus gan nesējraķešu konstrukcijā, gan pavadoņu ekspluatācijā. Bucis skaidro.

Kādi atkritumi ir kosmosā

Kosmosa atkritumi ir nestrādājoši pavadoņi un to daļas, nesējraķešu pēdējās pakāpes, kā arī piemēram draza, kas radusies pavadoņu sprādzienu rezultātā. Visa šī draza riņķo ar aptuvenu ātrumu 5 km/s (18 tūkstoši kilometru stundā), salīdzinājumam no automāta lodes lido ar ātrumu "tikai" 3 km/s. Nav brīnums, ka pat tikai 1 gramu liels gruzis var sadursmes rezultātā pilnībā sabojāt citus pavadoņus.

Attēlā redzams reģistrēto kosmosa gružu skaita pieaugums (to lielums pārsniedz 10cm). 1996.gadā to ir gandrīz 8000, kā var sagaidīt amerikāņi(US) un krievi(USSR/CIS) atstāj vienlīdz lielu miskasti. Straujais gružu skaita pieaugums atsevišķos gados ir saistīts ar uzsprāgušiem pavadoņiem vai nesējraķēšu pēdējām pakāpēm. Tā piemēram pēdējais lielākais pieaugums notika 1986.gadā, kad pavadonis SPOT1, ko palaida Eiropa, sadalījās 489 reģistrētās daļās.

Kopsumā orbītā ap zemi šobrīd atrodas ap 2 tūkstoši tonnu gružu (lai tos iztīrītu vajadzētu pāris simtus miskastes mašiņu). Gandrīz visas šīs 2 tūkstoši tonnu ir gružos, kuru izmēri ir lielāki par 10 cm. Taču lielākais skaits gružu ir ar izmēriem zem 1cm. Tā piemēram tiek doti vērtējumi, ka gružu ar izmēriem 1 mm līdz 1cm (ļoti bīstami pavadoņiem un neiespējami reģistrēt) ir apmēram 35 miljoni. Visi šie gruži lielākoties atrodas orbītā tuvu Zemei un līdz ar to ir bīstami gan kosmiskajiem kuģiem gan lielam skaitam pavadoņu. Nav retums, ka gan kosmosa kuģiem gan pavadoņiem nākas mainīt kursu, lai izvairītos no iespējamas sadursmes ar gružiem. Kaut arī varbūtība sadrusmēm joprojām ir niecīga tomēr tā nav nenozīmīga.

Kas notiek ar atkritumiem

Tie atkritumi, kas riņķo tuvāk Zemei ar laiku berzes rezultātā tuvojas Zemei un galarezultātā vai nu sadeg Zemes atmosfērā vai lielākie gabali nokrīt līdz pat Zemei. Taču lielā augstumā riņķojoši gruži nekur nepazūd, viņi tur turpinās riņķot simtiem gadu, kā tas redzams attēlā. Saules aktivitāte ietekmē atkritumu dzīves laiku tādejādi, ka lielas saules aktivitātes laikā Zemes atmosfēras augšējo slāņu temperatūra ievērojami pieaug un atmosfēra izplešās tālāk kosmosā. Tādejādi pieaug berze, kas paātrina atkritumu nokrišanu.

Attēlā redzams atkritumu (vecu pavadoņu) riņķošanas ilgums gados atkarībā no to orbītas augstuma. Tā piemēram paiet vairāki simti gadu pirms pavadonis no 800 km augstuma atgriežas un sadeg atmosfērā. Treknā līnija atbilst saules aktivitātes maksimumam un raustītā līnija minimumam.

Atkritumu radītās problēmas

Galvenā problēma ir risks pavadoņiem, kas atrodas orbītā, saskrieties ar kosmiskiem atkritumiem. Pavadoņi tiek izmantoti telefonu sakariem, televīzijai, peidžeriem, laika ziņu noteikānai, utt. Tādejādi sadursmes rezultātā pavadonim pārstājot darboties, var būt tiešas sekas parasto cilvēku dzīvē. Protams šis ir tikai viens no iespējamiem pavadoņu sabojāšanās cēloņiem, starp citiem ir vecums, kļūdas programmās, kosmiskie negaisi u.c.

Kosmisko atkritumu sadursmē ar pavadoņiem atkritumu skaits pieaug, bet jo vairāk atkritumu, jo lielķa varbūtība kārtējai sadursmei. Tādejādi kosmisko atkritumi pieaug pateicoties pašiem kosmiskajiem atkritumiem.

Ar sadursmju risku jārēķinās katram jaunam projektam un jo sevišķi sūtot kosmosā cilvēkus. Lai aizsargātos no atkritumiem ir jārada smagas aizsardzības sistēmas. Tass viss protams maksā.

Kā samazināt atkritumu skaitu

• konstrukcijas izmaiņas, kas neļauj visādām skrūvēm un gružiem lidot pa gaisu (tas piemēram bija raksturīgi agrākajām pavadoņu fiksēšanas sistēmām nesējraķetēs)
• negaidot pavadoņu nāvi no vecuma, tos iestūrēt atmosfērā sadegšanai
• nokalpojušos pavadoņus pirms atslēgšanas pārvieto uz citu orbītu, lai samazinātu sadursmju risku strādājošiem pavadoņiem (ļoti svarīgi pavadoņiem ģeostacionārajā orbītā)
• gružu savākšana
• gružu stūrēšana sadegšanai atmosfērā (ideja pētījumu stadijā)

Kas tiek darīts lietas labā?

• 70-ajos gados NASA saprot problēmas svarīgumu un veic pirmās studijas
• 80-ie gadi. Tiek saprasts, ka nesējraķešu pēdējās pakāpes ir lieli kosmosa piesārņotāji, tiek veiktas izmaiņas dizainā.
• 1993 dibināta starpaģentūru (Amerika,Krievija , Eiropa, Japāna) kosmisko atkritumu koordinācijas komiteja IADC
• 1995 Apvieno Nācijās tiek dibināta atbilstoša apakškomiteja STSC