Космічне сміття
Космічне
сміття
космічний сміття земля
Вступ
Завдяки першим стартам космічних
апаратів у космос, які продовжуються і по сьогодення та експериментам, що
проводяться на навколоземній орбіті, людство спромоглося створити справжнє
сміттєве звалище навколо Землі. Ці уламки можуть представляти пряму або ж
опосередковану загрозу населенню. Актуальність цієї проблеми з кожним роком
набирає все більші і більші оберти, що дає змогу сподіватися на найближче
вирішення цього запитання.
1.Загальне положення
Космічне сміття або орбітальне
сміття - некеровані об'єкти антропогенного походження, які більше не виконують
своїх функції та літають навколо Землі або в меншій мірі навколо інших планет
чи Сонця. Ці об'єкти різноманітного походження становлять загрозу космічним
апаратам.
Питання про засмічення
навколоземного космічного простору «космічним сміттям» виникло понад
півстоліття тому, з початком запусків штучних супутників в кінці 50-х років.
Але лише порівняно недавно, в 1993 році проблема отримала офіційний міжнародний
статус - адже ефект Кесслера не знає політичних кордонів і працює однаково над
США, Монголією чи Ефіопією, оскільки зачіпає він не навколоземний простір, який
відноситься до якоїсь конкретної держави, а саме космічний простір Землі.
Суть ефекту Кесслера дуже проста.
Космічне сміття (головним чином літальні апарати, які відслужили свій термін),
по довільним орбітам обертається навколо планети з величезною швидкістю. Ці
об'єкти мають величезний запас кінетичної енергії. Час від часу вони стикаються,
утворюючи ще більшу кількість дрібних об'єктів - і чим вони дрібніші, тим
небезпечнішими вони стають для діючих супутників і літальних апаратів. При
достатньо великій кількості зіткнень, кількість нових уламків, які виникають
лавиноподібно, може зробити навколоземний космічний простір (НКП) абсолютно
непридатним для польотів.
Рис.
Схожа картина спостерігається в
кільцях Сатурна, де крижані брили постійно кришаться (саме завдяки цьому вони
добре відбивають світло і помітні з Землі). Однак знадобилися б мільйони років,
щоб космічне сміття зібралось на подобу кілець, і зіткнення з ним можна було б
уникнути. Сьогодні якась маленька підступна гайка, яка мчить зі швидкістю 10
км/с, може з'явитись з будь-якого боку і пошкодити справно працюючий супутник.
Якщо ж кількість космічного сміття досягне критичної точки, то, згідно
Кесслеру, людство взагалі втратить можливість виходити у відкритий космос.
В деяких випадках об'єкти
«космічного сміття», які містять на борту небезпечні (ядерні, токсичні і т. п.)
матеріали або просто мають великі розміри, можуть представляти пряму небезпеку
і для Землі - при їх неконтрольованому сході з орбіти, неповному згорянні при
проходженні щільних шарів атмосфери Землі і випаданні уламків на населені
пункти, промислові об'єкти, транспортні комунікації і т. п.
Рис.
2.Шляхи вирішення нетривіальної
задачі
Як знищити космічний мотлох на
висоті понад 600 км від поверхні планети? Поки що вчені мають у своєму
розпорядженні лише концепти дорогих методів боротьби з цим важкодоступним
сміттям. Ефективними практичними можливостями ми поки не володіємо - і воно
може безкарно кружляти над нашими головами впродовж тисячоліть.
На щастя, взаємодія з атмосферою на
низьких навколоземних орбітах, які використовуються найчастіше, ліквідує
основну частину сміття. А зіткнення літальних апаратів з космічним сміттям на
менших висотах вже не настільки небезпечні, оскільки при цьому будь-які тіла
втрачають швидкість, а з нею і свою кінетичну енергію, а потім, як правило,
згорають в щільних шарах атмосфери. На висотах, де тертя об атмосферу незначне,
час життя космічного сміття значно зростає. Слабкий вплив атмосфери, сонячного
вітру і тяжіння Місяця можуть поступово привести до зниження його орбіти, але
на це може знадобитися не одна тисяча років.
Рис.
Сьогодні пропонується вже на етапі
проектування супутників передбачати засоби їх виходу з орбіти - гальмування до
швидкості входу в щільні шари атмосфери, де вони згорять, не залишаючи
небезпечних великих частин, або перехід на «орбіти поховання» (значно вищі за
орбіти геостаціонарних супутників). Але що ж робити з тим космічним сміттям,
яке вже сьогодні кружляє над нашими головами?
3.Актуальні положення
Як зазначає НАСА, кількість
зафіксованого космічного сміття на орбіті почала зменшуватись ще в 2011 році, а
зараз цей процес проходить все більш інтенсивно. Однак ми не можемо
розраховувати виключно на допомогу світила в боротьбі з космічними уламками, і
до 2014 року необхідно ввести нові міжнародні правила безпечної утилізації
відпрацьованих апаратів.
Актуальність завдання забезпечення
безпеки космічних польотів в умовах техногенного забруднення НКП і зниження
небезпеки для об'єктів на Землі при неконтрольованому входженні космічних
об'єктів в щільні шари атмосфери і їх падінні на Землю стрімко зростає. Тому в
забезпечення вирішення цієї проблеми міжнародне співробітництво з проблематики
«космічного сміття» розвивається за такими пріоритетними напрямами:
· Екологічний моніторинг
НКП, включаючи область геостаціонарної орбіти: спостереження за «космічним
сміттям» і ведення каталогу об'єктів «космічного сміття».
· Математичне
моделювання «космічного сміття» і створення міжнародних інформаційних систем
для прогнозу засміченості НКП і її небезпеки для космічних польотів, а також
інформаційного супроводу подій небезпечного зближення космічних об’єктів та їх
неконтрольованого входу в щільні шари атмосфери.
· Розробка способів і
засобів захисту космічних апаратів від впливу високошвидкісних частинок
«космічного сміття».
· Розробка та
впровадження заходів, спрямованих на зниження засміченості НКП.
Рис.
Найбільше мотлоху в навколоземний
простір сьогодні відправляє Китай (40%), США (27,5%) і Росія - (25,5%), тому
саме їм необхідно в першу чергу зібратись за столом переговорів. Переводити
супутники на далекі «орбіти поховання», програмувати на гальмування до
швидкості входу в щільні шари атмосфери, або, може, коригувати їх рух за
допомогою потужного лазера з поверхні Землі? Варіантів існує декілька, і кожен
з них однозначно кращий за бездіяльність.
Висновок
Отже, спираючись на отриманні данні
можна сказати,що кількість сміття на орбіті за останні 7-8 років збільшилася
майже на 25%,що може привести до фатальних наслідків для населення і для самої
планети ,якщо дотримуватись таких темпів. Але вчені почали досить серйозно
ставитися до цієї задачі і вирішувати її проблеми,деталізуючи та каталогізуючи
кожен з уламків. На даному етапі вже створена значна кількість проектів,що
дозволить у майбутньому значною мірою розчистити існуюче сміттєве звалище
навколо Землі. Таким чином,нам залишається сподіватися на командну і мудру
співпрацю між вченими різних країн, які зможуть вилікувати нашу матір-Землю.
Список
використаної літератури
1. <http://www.bbc.co.uk/ukrainian/science/2011/08/110809_space_trash_as.shtml>
(Останнє поновлення: Вівторок, 9 серпня, 2011 p.)
. <http://tsn.ua/nauka_it/kosmichne-smittya-na-orbiti-zemli-dosyaglo-kritichnoyi-masi.html>
(2 вересня 2011)
. <http://www.eco-live.com.ua/content/blogs/problema-kosmichnogo-smittya>
(28.02.2012)
. <http://ria.ru/science_infographics/20140210/994124719.html>
(оновлено: 11:39 11.02.2014)
. <http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D1%96%D1%87%D0%BD%D0%B5_%D1%81%D0%BC%D1%96%D1%82%D1%82%D1%8F>
(Остання зміна цієї сторінки: 11:13, 22 грудня 2013.)
ено н