Eski uydular ve diğer uzay çöpleri nasıl yakalanır ve Dünya’ya geri getirilir

Yörüngedeki binlerce uydunun yarısından fazlası artık çalışmıyor ve bu yüzen uzay enkazı birikimi, “ölümcül sorun“Mevcut ve gelecekteki uzay görevleri ve insan uzay yolculuğu için.

Avrupa Uzay Ajansı’na göre, 1 cm’den küçük 130 milyon ve 10 cm’den büyük 34.000 nesne yörüngede saatte binlerce kilometre hızla hareket ediyor (ESA). Bu yılki toplantıda sunulan bir rapor Avrupa uzay enkazı konferansı 2100 yılına kadar uzay çöpü miktarının elli kat artabileceğini öne sürüyor.

Birçok uzay çöpü parçası küçük olsa da, o kadar hızlı hareket ederler ki, etkileri bir uyduyu devre dışı bırakacak veya uzay istasyonlarında önemli hasarlara neden olacak kadar enerjiye sahiptir.

Hem Hubble Teleskobu hem de Güneş Maksimum Misyonu (SMM) uydular, uçan enkaz tarafından içlerine delinmiş madeni para büyüklüğünde deliklere sahipti ve NASA’nın James Webb uzay teleskobunda bir ayna vardı. mikrometeoroidler tarafından hasar görmüş.

Çoğu uydu, kullanışlılıklarının sonu düşünülerek tasarlanmamıştır. Yörüngedeki 6.000 uydunun yaklaşık %60’ı artık arızalı. Daha küçük nesnelerle birlikte, bu feshedilmiş uydular, hem mevcut hem de gelecekteki uydular ve uzay istasyonları için büyük bir sorun teşkil ediyor.

Şu anda SpaceX ve Amazon gibi şirketler tarafından uzaya gönderilen mega uydu takımyıldızlarının tüm ülkeler için internet erişimini dönüştürmesi bekleniyor. Ancak bu özel telekomünikasyon girişimleri, zaten tehlikeli bir şekilde doldurulmuş yörüngelere 50.000 uydu daha katkıda bulunacak.

Bilim adamları, mega takımyıldızların hızlı gelişiminin birkaç risk taşıdığı konusunda uyardılar “müştereklerin trajedileri,” yer tabanlı astronomi, Dünya’nın yörüngesi ve Dünya’nın üst atmosferi dahil.

Uzay enkazını temizleme yöntemleri

olarak tanımlanan büyüyen bir endişe var. Kessler Sendromu, insan uzay yolculuğunu, uzay araştırmalarını ve Dünya’nın yörüngesinin bazı bölümlerinde uyduların kullanımını engelleyebilecek bir uzay enkazı zarfı oluşturuyor olabiliriz. Her zamankinden daha fazla enkaz oluşturan uzay nesneleri arasındaki çarpışmalarla devam eden bu senaryo, küresel iletişim ve navigasyon sistemlerimize de zarar verebilir.

Bu nedenle pratik enkaz kaldırma teknolojilerinin geliştirilmesi önemli ve acildir. Şimdiye kadar, uzay enkazı sorununu çözmek için çeşitli stratejiler kavramsallaştırılmış ve bazıları son zamanlarda olmuştur. öncelikli.

Bugüne kadar, yörüngedeki tek bir nesne uzaydan başarıyla kurtarılmadı.

Uzay enkazı kaldırma stratejilerinin tasarlanmasındaki temel sorunlardan biri, ilk temas sırasında enkaz (hedef) ile kovalayan arasındaki enerjinin nasıl aktarılacağıdır. Öncelikli iki yaklaşım ve geliştirme aşamasında olan bir üçüncü yaklaşım vardır:

• Darbe enerjisi dağıtma yöntemleri, enkazın darbe enerjisini azaltmaya çalışır. Bir yaklaşımda, takip eden uydu, uzay enkazını delmek için bir zıpkın yerleştirir. Başarılı atıştan sonra, kovalayan uydu, zıpkın ve hedef elastik bir iple bağlanacak ve kovalayan, atmosfere yeniden girmek ve birlikte yanmak için enkazı çekecekti.
• Nötr enerji dengesi, kovalayan ve hedef arasında mükemmel enerji dengesi elde etmek için manyetik bobinleri kullanan bir manyetik yakalama yöntemini içerir. Bu, daha sonraki bazı enkaz bertaraf yöntemlerinin ön adımı olan yumuşak bir yanaşma yöntemidir.
• Yıkıcı enerji emilimi, yüksek güçlü bir lazer kullanarak küçük enkaz hedeflerini yok etmeyi amaçlar. Ancak zorluk, güçlü ancak yeterince hafif olan bir lazer ve pil kombinasyonu geliştirmektir. Çin’deki bir laboratuvar, 20 cm’ye kadar olan enkazı hedefleyebilen bir takip uydusuna kurulacak uzay tabanlı bir lazer sistemi geliştiriyor. bu NASA Orion projesi küçük kalıntıları yok etmek için yer tabanlı lazerler kullanır.

bu ilk boşluk kaldırma projesi 2025 için planlanıyor ve ESA tarafından yönetilecek. İsviçreli bir yan şirkete dayalı bir konsorsiyum yaklaşımını içerir, Açık alan.

ClearSpace avcısı hedefle buluşacak ve dört robotik kol kullanarak onu yakalayacaktır. Takipçi ve yakalanan fırlatıcı daha sonra yörüngesinden çıkarılacak ve atmosferde yanacaktır.

Yüksek maliyet ve daha fazla kirlilik

Önemli bir zorluk, uzay enkazı sorununun muazzam ölçeği göz önüne alındığında, önerilen bu çözümlerle ilişkili önemli maliyettir. Bir diğer önemli husus, uzay temizleme çabalarının gezegenimizin atmosferi üzerindeki potansiyel etkisidir.

Uzaydan uzaklaştıkça artan sayıda uydu ve diğer nesnelerin atmosferde yakılacağı fikri iklim bilimcilerini ilgilendiriyor. Uzay enkazı doğal olarak aşağı doğru çekilir ve alt atmosferde yanar, ancak artan karbondioksit seviyeleri yoğunluğu azaltmak üst atmosferin kapasitesini azaltmak enkazı Dünya’ya geri çekmek için.

Doğal olarak veya yeni uzaklaştırma yöntemleriyle düşen daha fazla sayıda uydunun ve diğer uzay enkazının (şu anda yılda 80 ton) yanması da bozunma ürünlerini atmosfere bırakacaktır.

Bunlar kesinlikle daha fazla karbondioksit ve diğer sera gazlarına katkıda bulunacaktır. Uydulardaki belirli malzemelerin ayrışmasının, ozon kalkanına zarar verebilecek kloroflorokarbon (CFC) gazları salması da muhtemeldir.

Uzay çöpü sorunu ile atık geri dönüşümü arasındaki paralellikler gözden kaçamaz. Açıkça, alan atıklarımız için döngüsel bir ekonomi stratejisi geliştirmemiz gerekiyor.

şu anda uzay enkazı için yasal sorumluluk menşe ülke ile yatıyor. Bu, gelecekteki uluslararası işbirliğine dayalı uzay çöpü temizleme programlarına karşı çıkıyor gibi görünüyor.

Bu makale şuradan yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak orijinal makale.