Az űrszemét kérdése


Az űrszemét kérdése
Forrás CNN
Olvasási idő: 4 perc

Ma már sajnos triviális ténynek számít, hogy a rossz hulladékkezelés számos problémát jelent a Földön.

Bár a világűrben még nem régóta vagyunk jelen, az általunk termelt űrszemét, már ott is komoly probléma. Az űrszemét definíciója pontosan megegyezik a földi hulladékéval. Olyan mesterséges eredetű tárgyakról, alkatrészekről van szó, amelyek további hasznosítása már nem lehetséges, technikai vagy pénzügyi okokból. Viszont ellentétben a földi hulladékszennyezéssel vagy illegális szemétlerakással, az űrszemét csak egy meghatározott pályán kering, adott égitest gravitációs pályáján.

Ahhoz, hogy megszabaduljunk tőle, elég lenne letéríteni a pályájáról és elégetni az adott égitest légterében!

Ez a művelet azonban közel sem annyira egyszerű, mint ahogy hangzik. Miközben jelenleg is annyi elhagyott űreszköz, mesterséges hold, alkatrész, illetve egyéb törmelék kering, hogy felbecsülni is nehéz. 2021-ben, az Európai Űrügynökség jelentése szerint több mint 128 millió darab 1 cm-nél kisebb törmelék, körülbelül 900 000 darab 1-10 cm-es törmelék és körülbelül 34 000 darab 10 cm-nél nagyobb tárgy keringett Föld körüli pályán. Ezeket az adatokat különféle adatbázisokból nyerik ki, amelynek statisztikusai az alkalmazott matematika segítségével becsülik meg a számot, nagyságrendileg.

Az adatokat az USSTRATCOM (Amerikai Stratégiai Parancsnokság), a Two-Line Elements és az orosz Vympel Vállalat (Vympel NPO) módszertana és adatbázisai szolgáltatják. A JSC Vimpel Interstate Corporation, Keldysh Institute of Applied Mathematics (KIAM), valamint a RAE Tables of artificial satellites, partnercégein keresztül. Az amerikai hivatal, valamint a fentebbi cégek, komoly optikai útkövető, interferométeres-hálózat, továbbá radar megfigyelésekkel és ezek Gabbard-diagramokba rendezésével végzik munkájukat. Azonban, az űrszemétről így is, legfeljebb csak becsléseink lehetnek.

A Gabbard-diagram térbeli pontozásos koordináta-rendszere. Forrás: Australien Space Academy
A Gabbard-diagram térbeli pontozásos koordináta-rendszere. Forrás: Australien Space Academy

A kigyűjtött adatok adatbázisba rendezésével, az űrszemét vizsgálata, az első mérföldkövéhez érkezett!

Legutóbb például, 2020-ban arról számolt be az Osztrák Tudományos Akadémia Űrkutató Intézete, hogy az űrszemét nappal is, – amikor a Föld nagy területet leárnyékol – észlelhető, nyomon követhető. Ugyanis eddig csak a Nap által konkrétan megvilágított űrszemetet lehetett megfigyelni. A Grazi Lézerállomás kutatói, rövid lézerimpulzusokat küldenek az exoszférába a földközeli objektumokhoz. A szétszóródott fényrészecskéket ezután teleszkóppal felfogják és fotondetektorral rögzítik. A visszajutás idejéből nem csak az űrobjektumok távolságáról alkothatnak pontos képet, de kiszámíthatják adott időbeli tartózkodásából pályáját. Hasonlóan földi térképészeti és 3D-s elnyelődési képalkotási módszerekhez. A lézeres technológiát tehát nem először alkalmazzák sikerrel!

A legendás szovjet Szputnyik 1-es, 1957-es indulása után, az Észak-amerikai légvédelmi parancsnokság (NORAD) megkezdte az összes ismert rakétakilövés és a pályára kerülő tárgyak – műholdak, védőpajzsok, rakományok, valamint hordozórakéták – összeírását. Ebből született meg az úgynevezett Űrobjektum-katalógus. Amikor a NORAD adatbázis az 1970-es években nyilvánosan elérhetővé vált, a NASA egyik asztrofizikusa, Donald J. Kessler a rendelkezésére álló információkból egy tanulmányt jelentetett meg.

esa videó az űrszemét mozgásáról

Ebben a tanulmányban arról értekezett, hogy az űrben, a Föld körüli pályákon keringő hulladék-darabkák idővel nagyobb sűrűségű objektumokká állnak össze. Ezek az objektumtömörülések a hasznos anyagokkal, tárgyakkal és más űrobjektumokkal szintén eléggé zsúfolt térben, nem csak együtt haladnak, hanem ütközés esetén megrongálják, működésképtelenné tehetik, akár le is téríthetik ezeket a kijelölt pályájukról. Egy ilyen összeütközés bekövetkeztekor – abban az időben évtizedekig – manapság inkább csak hosszú évekig nem lehet sort keríteni a pótlásra, nem beszélve a tetemes anyagi károkról. Ez leginkább a modern, globális információs-hálózatokat érinti a legrosszabbul.

Az űrszemét jelenleg, tehát nem a szennyezése miatt veszélyes, hanem az ütközések kockázata miatt!

Az űrszemét jelenleg, tehát nem a szennyezése miatt veszélyes, hanem az ütközések kockázata miatt!
Forrás: a szerző saját infografikája

Ugyanakkor az űrszemét, a XXI. században és az elkövetkezendő évtizedekben már ezt a funkciót is bőven be fogja tölteni. A magántőke egyre nagyobb részvételével fogunk találkozni az űrkutatásban és felfedezésben, valamint extraterresztriális kolonizációjában. Mivel legfőbb versenyelőnyük, hogy mind a hordozórakéta, mind az űrhajó vagy űregység egészben vissza kell térjen, nagyobb az esély, hogy bizonyos leváló egységek, meghibásodás miatt odakint maradnak. Esetleg egy meteorviharba kerülvén, akaratlanul is leteszik hasznos terhüket. Ez a rakomány pedig hemzsegni fog a földi élettől, elsősorban mikroszkopikus egysejtűektől, amelyek sokáig képesek életben maradni a szélsőséges körülmények között! Olyannyira, hogy az élet keletkezésének rejtélyét egyesek szerint valami hasonló – ,,pánspermia-elmélet” – magyarázata oldja meg.

Természetesen ebben az esetben nem a B-kategóriás sci-fi horrorokra kell gondolni. Sokkal inkább arról van szó, hogy az emberi beavatkozás ilyen mértékben ellehetetleníti a további kutatásokat, megfigyeléseket. Csak égi kísérőnkön, a Holdon 190 000 kg anyagot hagytunk! Arról nem is beszélve, hogy a véletlenül felkerült mikroorganizmusok esetleg megbetegíthetik az űrhajósokat!

Mindezek ellenére már létezik az űrbiológia (asztro- vagy exobiológia) mint interdiszciplináris tudományterület és végeztek is élőlényekkel kísérleteket a világűrben. Hiszen az űrbe nem csak hódítani érkezünk, de választ is szeretnénk kapni a saját bolygónk, illetve saját életünk létrejöttére.

 

 

Arról, hogy balesetből adódóan hány mikroorganizmus került ki a végtelenbe csak sejtéseink lehetnek, jelenleg nem ez van a kutatók homlokterébe!

Sokkal inkább az, hogyan lehet az űrszemét veszélyeit csökkenteni! Ennek megoldására két stratégia kínálkozik. Egyrészről a hulladék begyűjtése, másrészről a hulladék légkörbe taszítása, hogy az ott, biztonságos módon eléghessen! Rövidtávon előbbi a megvalósíthatóbb, ugyanakkor a jóval hosszadalmasabb megoldás is. Az Európai Űrügynökség, illetve több másik állami intézet is jól látja, hogy a probléma közös. Legelőrébb mindazonáltal az Európai Űrügynökség tart. 2020. február 11-én kezdődött Belgiumban az a három napos kurzus, amelyben 10 tagország egyetemistái képezték a hallgatóságot, hogy az űrszennyezés mivel is jár. A szervezeten belül felállították a Clean Space Office-t (Tiszta Űr Iroda), amely háromlépcsős stratégiát fog követni.

Természetesen ez túlmutat az űrszemét kérdésén: ecodesign révén kívánják elősegíteni a környezeti elemek beépítését, valamint a zöldenergiák és megoldások további térhódítását. A másik két stratégia lépcső viszont már a megoldásokon dolgozik, a kurzuson jelenlevőkkel együtt. Egyrészről az űrszemét sűrűsödését kívánják megállítani. Ehhez az kell, hogy – egy rádiós hullámhosszhoz hasonlóan – kineveznének egy pályát, ahol űrbéli hulladéklerakót alakítanának ki. A takarítóműholdak pedig, megfelelő matematikai számítások és távvezérlés után, egyszerűen ide löknék a darabokat.

Erre az európai űrhivatal már kijelölt egy svájci start-up-ot, a ClearSpace SA-t, 86 millió euróért, amely a Lausanne-i Tudományegyetem szürkeállományát használja.

A tervek szerint 2025-ben küldenék fel Cleanspace 1-et, Vespát! Szerintük időszerű, hogy egy ilyen program megvalósuljon, hiszen jelenleg majdnem 2000 szatellit működik odafent, plusz körülbelül 3000 használhatatlan is. Az elképzelések szerint az első etapban felbocsátanának egy egységet, amit egy másik, V-adapter egység követne. Ezek az űrben összekapcsolódnának, de addig is, a kúp alakú konfiguráció, amely egy hálóhoz hasonlítható, összegyűjtene annyi űrszemetet, amennyit csak tud. Ezután pályáját a Föld felé módosítaná és elégne a légtérben.

Megijedni azonban nem kell, ez még csak a kísérleti fázis! Az elégetésre ezért van szükség. Hiszen ezt a fajta működést valószínűleg a bolygónk nem bírná pénzzel, azután pedig tényleg tartozhatnánk a Szaturnusznak! De a viccet félretéve, igenis komoly veszély, hogy egyre több állam lép be az űrpiacba; megannyi szereplő kíván szatellit láncokat fellőni, sőt menetrendszerű járatokat közlekedtetni, amint az űrbányászat beindul. A pandémia viszont teljesen padlóra küldte az űrágazatokat, ráadásul a fentebb vázoltak szerinti konkrétum eddig, csak az európaiaktól hangzott el.

Tartani lehet tőle, hogy igazán nagy és fontos lépések csak akkor történnek majd, ha több, súlyos katasztrófa is bekövetkezik a hulladékdarabkák miatt és az aktorok olcsóbbnak találják a tisztítás finanszírozását. Csakis ekkor indulna be igazán egy árháborús-spirál, amely rengeteg használható ötletet változtatna valósággá, egyre alacsonyabb áron. Mindenesetre biztató, hogy az űrkutatás mindinkább nyitott foglalkozásforma és ebben már meg is indult a verseny a nemzetek, szervezetek és konzorciumok, valamint a tudományegyetemek között!



Previous Új COVID-19 elleni gyógyszer PTE közreműködéssel
Next Gotthard Obszervatórium – Kutatás-fejlesztés Szombathelyen

No Comment

Leave a reply

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük