Ezek a legdurvább ismert űrszemetek

Bár az űrszemét viszonylag alacsonyan szerepel az emberiség saját magának teremtett problémáinak toplistáján, lehetnek olyan következményei, amelyek mindenkit érintenek. Az űrbe juttatott, mozgás- és működésképtelen műtárgyak egy bizonyos sűrűség felett a Kessler-szindrómaként ismert eseménnyel fenyegetnek, amelynek lényege, hogy a nagy sebességgel egymásnak csapódó törmelék láncreakciószerűen sokszorozódni kezd, és átjárhatatlanná teszi az űrt.

Meglepő módon nem Elon Musk és a SpaceX űrinternetrendszere, a Starlink jelenti a legnagyobb problémát. De ha nem, akkor mi?

Zenyit SL-16 fokozat

A hordozórakéták a hatékonyság és gyorsulás kedvéért több egymásra helyezett rakétahajtóműből állnak, ezeket fokozatoknak nevezik. Miután egy fokozat elhasználta az üzemanyagát, leválasztják. Az amerikai, európai és kínai tervezők általában olyan hordozórakétákat terveznek, amelyek nagyobb első fokozatukat még a légkörben leválasztják. A szovjetek ezzel szemben kisebb első fokozatot és masszívabb második fokozatot használtak.

A Zenyit szovjet hordozórakétákat a 80-as évek közepétől használta a Szovjetunió katonai és távközlési műholdak felbocsátására. Különböző változatai 71 alkalommal érték el sikeresen a világűrt. Ezeknek a rakétáknak kerozin volt az üzemanyaguk, ami kisebb energiasűrűségű, mint a hidrazin, emiatt kicsivel nagyobbra kellett tervezni őket.

Legrettegettebb maradványaik a 9 tonnás, 11 méter hosszú felső fokozatuk, amelyekből 18 darab kering irányíthatatlanul 840 kilométeres magasságban. Várhatóan évszázadokig tart, amíg a légkörbe csapódnak. 

Az óránként 25 ezer kilométeres sebességgel mozgó, iskolabusz méretű tárgy mozgási energiája nagyobb, mint a saját tömegének megfelelő robbanóanyag.

Koszmosz SL-8 fokozat

A Koszmosz-3 hordozórakétákat a 60-as évektől a 90-es évekig használta a Szovjetunió kémműholdak és egyéb hidegháborús dolgok pályára állítására. Az évtizedek során különböző változataik összesen több mint hétszáz alkalommal jutottak el rakományukkal az űrbe, maradványaik ezután évtizedekig keringtek a bolygó körül. Az 1,4 tonnás felső fokozatukból mintegy 160 található most is 975 kilométeres magasságban. Az egyik ilyen SL-8 idén januárban ütközött majdnem egyik szokásos rakományával, egy posztszovjet kémműholddal.

A kínai műholdfegyver maradványai

2007-ben Kína rakétatesztet végzett az SL-16 fokozatok által kedvelt magasságban. A rakéta egy műholdpusztító fegyver volt, amit a Fengjun nevű üzemképtelen meteorológiai műholdon próbáltak ki. A 29 ezer kilométer per órás becsapódás elporlasztotta a 750 kilós Fengjunt, amelynek darabjai mindent elborítottak. 3500 darab olyan maradványt azonosítottak, ami követhető méretű volt – ezek az 1700 kilométerestől a 350 kilométeres magasságig mindenütt megjelentek. Közülük 2800 ma is kering, és veszélyt jelent. Tavaly az egykori fegyverteszt maradványai okozták a LeoLabs űrszemétkutató cég által feljegyzett 400 ezer ütközési fenyegetés 15 százalékát.

Envisat 

Az eddigiek alapján úgy tűnhet, hogy a vörösök felelősek minden űrszemétért, de ez nem igaz. Az eddig említett rakétafokozatoknál valamivel alacsonyabb pályán kering az európai űrügynökség (ESA) bolygókutató műholdja, az Envisat, a maga izmos 8 tonnájával. A 2002 márciusában Guyanából indult műhold, tervezett üzemidejét túlteljesítve, 2012 áprilisáig működött.

Mivel nem hozták le időben, a következő 150 évet a Föld körül tölti majd, kivéve, ha bekap egy találatot egy 10 kilogramm körüli űrszeméttől, mert ez esetben egymagában képes lesz előidézni a Kessler-szindrómát. Lehozására külön küldetést terveztek, amely mostanra az ESA önálló űrtakarító programjává nőtte ki magát.

A Landsatok

A NASA műholdfotós programjának műholdjaiból kilenc darab készült, és mivel egyetlen darabot sem hoztak le tervezett módon, az egy és három tonna körüli súlyú eszközök továbbra is 700 és 900 kilométeres magasságban keringenek. Az Amerikai Óceán- és Légkörkutató Intézet hasonló méretű műholdjából 17 darab szintén ilyen magasságban kering.

A Hubble-űrteleszkóp

A Hubble nemcsak egy tudományos legenda és technikatörténeti emlék, hanem 12,2 tonnás tömegével a Zenyit fokozatoknál és az Envisatnál is nagyobb potenciális űrszemétforrás. A veterán teleszkóp 535 kilométer magasságban kering, és amikor a légkörbe csapódik, valószínűleg a felszínre hullanak a darabjai. A NASA a SpaceX-szel közösen jelenleg is gondolatkísérleteket folytat arról, hogy lehozzák, vagy magasabb pályára vontassák és meghosszabítsák a működését, de aktív programuk egyelőre nincs.

A Hubble-nál is nagyobb a 408 kilométeres magasságban űrszemeteket kerülgető Nemzetközi Űrállomás. A 74×110 méteres űrállomás 420 tonnát nyom, és szemben a fent említett tárgyakkal, folyamatosan aktívan működik. Mivel működése végén várhatóan szétbontják, elenyésző az esélye, hogy űrben felejtett roncsként végzi. Erre akkor lenne esély, ha egy tényleges Kessler-szindróma bekövetkeztekor mindenhonnan záporozni kezdene rá az űrszemét – ezt a gondolatmenetet itt annyival lezárjuk, hogy ez a fedélzeten tartózkodó űrhajósokra nézve is közvetlen életveszélyt jelentene.

A modern konstellációk

Jelenleg a SpaceX a világ legnagyobb műhold-üzemeltetője. 2023 februárjában 3500 aktív eszközük volt. Ezeket természetesen nem joystickkel irányítják, a rendszerük autonóm módon manőverezi a műholdakat, amennyiben az ütközés esélye nagyobb, mint egy a százezerhez. Musk űrcége ezzel a NASA-nál is biztonságosabb, ahol csak akkor tenyerelnek a piros gombra, ha az ütközés esélye magasabb, mint egy a tízezerhez.

Az első Szputnyikot 1957-ben bocsátották fel, az ezt követő évszázadban tízezer eszköz gyűlt össze föld körüli pályákon, a következő 14 évben megduplázódott ez a szám.

(Space.com, Wikipedia)

(Borítókép:  Az európai Envisat valós méretű modellje egy légi show közönségével 2000 őszén. Fotó: Alain Nogues / Getty Images Hungary)