Apie kosminių šiukšlių keliamas bėdas bei galimus sprendimus rašėme tekstuose „Kosmoso šiukšlės ir palydovai“, „Šiukšlės kosmose“, „RemoveDEBRIS sėkmė“, „Brane Craft projektas“.
Graži pradžia
Per pastaruosius kelerius metus žmonija į kosmosą paleido tiek daug palydovų, kad kosminių šiukšlių orbitoje problema gerokai paaštrėjo. Šiuo metu žemoje Žemės orbitoje (LEO), nuo 200 iki 2000 km, yra daugiau kaip 9300 tonų kosminių šiukšlių, teigiama Europos kosmoso agentūros (EKA) metinėje ataskaitoje.
Žemę supa tūkstančiai satų, atliekančių įvairius darbus, ir deja, labai daug kosminių šiukšlių. ESA iliustracija
Per daugiau nei 60 metų kosminės veiklos ir per daugiau nei 6050 paleidimų, įvairiose orbitose skrieja apie 56450 stebimų objektų. Dalis, ~ 28160 tebėra kosmose ir yra reguliariai stebimi JAV kosmoso stebėjimo tinklo (Space Surveillance Network – SSN) bei įtraukiami į katalogą, apimantį objektus, didesnius nei 5-10 cm LEO ir nuo 30 cm iki 1 m geostacionarioje (GEO) orbitoje. Vos ~ 4000 satų yra nepažeisti ir veikiantys.
Problema yra didžiulė, nes „nuo satų priklausome kaip nuo informacijos šaltinio kasdieniame gyvenime – nuo navigacijos iki telekomunikacijų, paslaugų ir Žemės stebėjimo, įskaitant gynybą ir saugumą“, – sakė EKA generalinis direktorius Josef Aschbacher.
Įvairūs objektai
Kosmines šiukšles sudaro įvairios kilmės objektai. Kartais naudingasis krovinys, pavyzdžiui, veikiantis satas ar kalibravimo prietaisas, sprogsta arba susiduria su kitu orbitoje esančiu objektu. Būna objektų, kurie tyčia numetami eksploatuojant naudingąjį krovinį, pavyzdžiui, prietaisų dangteliai arba orbitoje esančių žmonių naudojami instrumentai. Taip pat yra nuolaužų, atsiradusių dėl incidentų – susidūrimų, sprogimų ar erdvėlaivių susidėvėjimo.
Net mažos, vos milimetro dydžio kosminių šiukšlių dalelės gali rimtai pakenkti satams ir kitoms transporto priemonėms. Centimetro dydžio nuolaužos energija prilygsta rankinės granatos energijai. Šiuo metu orbitoje yra mažiausiai 1,2 mln. didesnių nei 1 cm nuolaužų, kurių kiekviena gali susidurti su kitu objektu ir sukelti šimtus naujų nuolaužų grandininės reakcijos, vadinamos Keslerio efektu, metu. ESA MASTER modeliavimo programos duomenimis, maždaug 550 km aukštyje nuolaužų fragmentų skaičius prilygsta veikiančių satų skaičiui.
Nuo kosmoso eros pradžios padidėjo orbitoje esančių objektų skaičius, jų bendra masė ir plotas, todėl išaugo netyčinių eksploatuojamų transporto priemonių susidūrimų su kosminėmis šiukšlėmis tikimybė. Prie to papildomai prisideda palydovų miniatiūrizacija ir didėjantis jų skaičius. Vien 2024 m. įvyko keletas didesnių ir mažesnių incidentų, dėl kurių orbitoje atsirado daugiau kaip 3 000 naujų stebimų objektų.
Be taisyklių
Kol kas nėra jokių tarptautinių kosmoso taisyklių, reglamentuojančių šiukšlių šalinimo priemones LEO, tačiau kai kurios nacionalinės kosmoso agentūros rengia savo taisykles: su misija susijusių objektų, pavyzdžiui, lęšių dangtelių ir išskleidimo mechanizmų, išmetimo prevencija; naudoti medžiagas ir komponentus, kurie iki minimumo sumažina objektų gedimo grėsmę misijos metu ir po jos; įdiegti patikimus išskleidimo mechanizmus be nuolaužų; kurti konstrukcijas, kurios iki minimumo sumažina gedimo riziką dėl vidinių energijos šaltinių; integruoti eksploatacijos pabaigos šalinimą projektavimo etape; ir integruoti eksploatacijos pabaigos šalinimą projektavimo etape.
Nulinė šiukšlių chartija
EKA ir Europos Sąjungos Kosmoso Tarybos posėdyje dvylika valstybių pasirašė „Nulinių šiukšlių chartiją” (Zero Debris Charter). Taip buvo patvirtintas savo įsipareigojimą užtikrinti ilgalaikį žmogaus veiklos Žemės orbitoje tvarumą. Be 12 šalių, EKA taip pat pasirašė „Nulinę šiukšlių chartiją” kaip tarptautinė organizacija (International Organization – IGO). „Nulinė šiukšlių chartija” yra pastangos iki 2030 m. tapti neutraliomis nuo šiukšlių kosmose. Tokios idėjos buvo pristatytos 2023 m. lapkričio mėn. per EKA aukščiausiojo lygio susitikimą kosmoso klausimais Sevilijoje.
Chartijos pasirašymas – tai pirmas kartas, kai šalys ją pasirašė nacionaliniu lygmeniu, taip sustiprindamos Europos, kaip švarios kosminės erdvės lyderės, vaidmenį ir kartu parodydamos, kad chartijai plačiai pritariama. Prie chartijos įsipareigojo prisijungti Austrija, Belgija, Estija, Jungtinė Karalystė, Kipras, Lietuva, Lenkija, Portugalija, Rumunija, Slovakija, Švedija, Vokietija ir Švedija. Taip pat daugiau nei 100 organizacijų pažadėjo pasirašyti šią bendruomenės inicijuotą iniciatyvą per artimiausius mėnesius.
Iniciatyvos
2028 m. kosminių šiukšlių mažinimo satas „ClearSpace-1“ iš orbitos pašalins palydovą PROBA-1. Šį 112 kg masės satą sukūrė Šveicarijos įmonė „ClearSpace“s. Kosminių šiukšlių šalinimo paslaugas taip pat siūlo Tokijuje įsikūrusi bendrovė „Astroscale“. Abi bendrovės yra pasirašiusios sutartis su Jungtinės Karalystės kosmoso agentūra dėl kelių nebenaudojamų britų satų pašalinimo iš orbitos.