Daha fazla ay görevi, Ay çevresinde daha fazla uzay çöplüğü anlamına gelir; iki astronom, çöpleri izlemek için bir katalog oluşturuyor.

Bilim adamları ve devlet kurumları, onlarca yıldır Dünya’yı çevreleyen uzay çöplüğü hakkında endişeleniyorlar. Ancak insanlığın yıldızlı hırsları, Dünya’nın etrafındaki uzaydan daha uzağa uzanıyor. 1960’lardan beri Apollo programının başlatılması ve ABD ile Sovyetler Birliği arasındaki uzay yarışının ortaya çıkmasıyla birlikte insanlar ayın çevresine de çöp atmaya başladı.

Bugün uzmanlar, cislunar uzayda (Dünya ile ay ve ayın etrafındaki alan) yörüngede dönen kullanılmış roket gövdeleri, feshedilmiş uydular ve görevle ilgili enkaz gibi birkaç düzine uzay çöpü parçası olduğunu tahmin ediyor. Bu henüz büyük miktarda bir hurda olmasa da, astronomların bu uzay enkazı parçalarının ne oldukları ve oraya nasıl geldikleri bir yana, nerede oldukları hakkında çok az bilgisi var.

Ben bir gezegen bilimcisiyim ve ayrıca çalıştırın Uzay Güvenliği, Güvenliği ve Sürdürülebilirlik Merkezi Arizona Üniversitesi’nde. Uzay aktivitelerinin odağı Ay’a döndükçe, gelecekteki her görevde cislunar uzayda daha fazla çöp bırakılacak. Bu hurda, gelecekte astronotlar ve uzay araçları için tehlikeli koşullar yaratabilecek yeni ortaya çıkan bir sorundur.

Meslektaşım Roberto Furfaro ve bu sorunun kontrolden çıkmasını önlemeye yardımcı olmayı umuyorum. Birlikte, aydaki uzay enkazını bulmak, tanımlamak ve izlemek için ay görevlerinde teleskopları ve mevcut veritabanlarını kullanıyoruz ve dünyanın ilk kataloğunu oluştur cislunar uzay nesnelerinin.

Terk edilmiş ve potansiyel olarak tehlikeli

Tarihsel olarak, NASA ve ABD ordusu, uzay enkazını yakından takip etmedi. aya düzinelerce insanlı ve robotik görev. Ay cisimlerini izleyen uluslararası bir kuruluş da yok. Bu gözetim eksikliği, bilim adamlarının Ay’daki uzay enkazının büyük çoğunluğunun yerini veya yörüngesini bilmemelerinin nedenidir. Ve bu nesneler öylece ortadan kaybolmayacak – neredeyse toplam uzay boşluğunda, ayın yörüngesinde veya cislunar uzayda kalan her şey muhtemelen en az on yıllarca orada kalacak.

Ayın yörüngesinde dönen insan yapımı nesneler hakkındaki bu bilgi eksikliği, Ay görevleri için birçok risk oluşturmaktadır.

Birincisi, çarpışma riskidir. İnsanlık, yeni bir Ay keşif dalgasının başlangıcında. Önümüzdeki 10 yıl boyunca, altı ülke ve birkaç ticari şirketin planları var. 100’den fazla görev. Her görevde mevcut enkazla çarpışma riski artar ve görevler geride çöp bıraktıkça toplam enkaz miktarı da artar.

Ay’ın yüzeyine çarparak iniş yapmak da gerçek bir risk çünkü Ay’ın düşen uzay çöplerini yakabilecek kalın bir atmosferi yok. Bu, Mart 2022’de kullanılmış bir Çin roket iticisinin ayın uzak tarafına çarpmasıyla dramatik bir şekilde gösterildi. sonunda o nesnenin Çin menşeli olduğunu tespit et cislunar uzayda nesneleri izlemek için inşa ettiğimiz teleskopları kullanarak. Hem ABD hem de Çin’in önümüzdeki yıllarda Ay’da üsler inşa etmeyi planlarken, düşen enkaz Ay’daki insan yaşamı ve altyapı için gerçek bir tehdit haline gelebilir.

İzlemesi zor

Ay’ın kozmik bir çöplük haline gelmesini önlemek istiyorsanız, cislunar uzay çöplüğünü takip edebilmeniz gerekir. Ancak bunu yapmak, iyi bir günde bile iki ana nedenden dolayı zordur: mesafe ve ışık.

Cislunar alanı, Dünya’dan yaklaşık 2,66 milyon mil uzanıyor – ABD hükümetinin uzaklaştığı mesafenin çok ötesinde. şu anda uzaydaki nesneleri izliyor. Ancak uzay sadece iki boyutlu değildir. bu cislunar uzayın üç boyutlu hacmi çok büyük, ve içindeki herhangi bir nesne kıyaslandığında çok küçüktür.

Işık başka bir meydan okuma sunar. Ayın kendisi gibi cislunar uzayda bir nesnenin parlaklığı, nesnenin ne kadar güneş ışığını yansıttığına bağlıdır. Bir hilal sırasında, akşam gökyüzünde ay enkazı loş ve alçak görünür, bu da bulunmasını zorlaştırır. Dolunay sırasında, aynı nesneler gökyüzünde yüksekte ve üzerlerine çarpan daha fazla güneş ışığı nedeniyle daha parlaktır, ancak dolunayı çevreleyen parlak parıltı. Dolunay sırasında nesneleri tespit etmek, parlak bir arama ışığının yanında bir ateş böceğinin zayıf parıltısını bulmaya çalışmak gibidir. Ay parlamasının içinde Utanç Konisiiçindeki nesneleri izlemenin zorluğu nedeniyle bu şekilde adlandırılmıştır.

kataloğun küratörlüğünü yapmak

Ayın yakınındaki nesneleri takip etmenin zorluğu ve yeterli kaynakların olmaması nedeniyle, bugün bunu tutarlı bir şekilde yapan hiçbir grup veya kuruluş yok. Böylece, 2020’de Furfaro ve ben keşfetme, takip etme ve cislunar uzayda insan yapımı enkaz kataloğu.

İlk olarak, hangi cislunar nesnelerin zaten bilindiğini belirlemek ve doğrulamak için çeşitli teleskoplardan ve veritabanlarından gelen tarihsel gözlemleri birbirine bağladık. Ardından, cislunar nesneler için gece gökyüzünü tarayan özel teleskoplar olmadığını fark ederek, Arizona Üniversitesi’ndeki öğrencilerim ve ben bir tane yaptık. 2020’nin sonlarında, 24 inç çapında (0,6 metre çapında) bir teleskop inşa etmeyi bitirdik. Biyosfer 2 Gözlemevi Tucson’a yakın.

İzlediğimiz ilk nesne, Çin’in ilk Ay’dan numune getirme görevi olan Chang’e 5’ti. 23 Kasım 2020’de fırlatılan büyük roket, aya doğru yöneldi. Güçlü Ay parlamasına rağmen, öğrencilerim ve ben Değiştir 5 Aydan 12.354 mil uzaklığa, Utanç Konisinin derinliklerine. Bu başarı ile yeni başlatılan cislunar yüklerini takip etmeye ve onları yeni oluşan kataloğumuza eklemeye başladık. Bu başarı ile yeni başlatılan cislunar yüklerini takip etmeye başladık, böylece kaybolmalarını önlemek için yörüngelerini hesaplayıp tahmin edebiliyoruz.

Hem eski hem de yeni uzay enkazını karakterize etmek için, bir nesnenin nerede olduğunu bulduktan sonra, Dünya üzerindeki optik ve yakın kızılötesi teleskoplar nesnenin spektral imzasını – bir nesnenin yüzeyinden yansıyan ışığın belirli dalga boylarını – yakalamak için. Bunu yaparak, bir nesnenin hangi malzemeden yapıldığını anlayabilir ve onu tanımlayabiliriz. 2022’de Ay’a çarpan gizemli roket güçlendiriciyi bu şekilde tespit ettik. Ayrıca, nesnenin ne kadar hızlı döndüğünü belirlemek için nesneden yansıyan ışıktaki değişiklikleri de ölçebiliriz, bu da tanımlamaya yardımcı olabilir.

Son iki yılda cislunar uzayda nesneleri bulma ve tanımlama konusunda giderek daha iyi hale geldik. İlk başta okul otobüsü büyüklüğündeki Chang’e 5 uzay aracını tanımladığımız için mutluyken, şimdi tahıl kutusundan daha büyük olmayan CubeSats’i takip edebiliyoruz. NASA’nın Ay Feneri.

Bugüne kadar ekibim cislunar uzayda birkaç düzine enkaz parçası tespit edebildi ve sürekli genişleyen kataloğumuza eklemeler yapmaya devam ediyor. Önümüzdeki çalışmanın büyük çoğunluğu, hangi nesnelerin orada olduğunu ve nereden geldiklerini doğrulamak için devam eden gözlemleri ve nesneleri bilinen görevlerle eşleştirmeyi içeriyor.

Hala gidilecek çok yol varken, bu çabalar, insanlık Dünya’dan genişlemeye başlarken cislunar yörünge alanının daha güvenli ve daha sürdürülebilir kullanımına yol açacak bir kataloğun temelini oluşturmak üzere tasarlandı.

Bu makale şu adresten yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak orijinal makale.