Elemér
-4 °C
9 °C
Index - In English In English Eng

A fejünkre szakadhat az ég

2013.05.29. 22:02
Az űrre általában néptelen, üres helyként gondolunk, a Föld körüli része azonban tele van milliónyi apró emberalkotta tárggyal, amelyek semmire nem jók. Ez az űrszemét, ami jókora problémát is okozhat az űrben, de még a Földön is. Az egyre szaporodó űrszemét tönkreteheti a legnagyobb műholdakat is, százmilliárd dolláros károkat okozva. Arról nem is beszélve, hogy a Földre eső darabok is veszélyesek lehetnek.

Alig egy éve a Phobos-Grunt műhold Földre zuhanása okozott izgalmakat, egy évvel korábban pedig a Rosat műhold földbecsapódását izgulhatta végig a világ. Egyik műholdnál sem tudták pontosan megmondani, hová esik, és bár a Föld felszínének döntő többsége lakatlan, egyáltalán nem volt biztos, hogy a tonnányi fémdarabok nem lakott területen érnek Földet. Néhány nappal ezelőtt a NASA egyik űrtávcsövét kellett elmozdítani egy 43 ezer km/órával száguldó irányíthatatlan orosz műhold útjából.

A szovjet Szputnyik 1957-es felbocsátása megnyitotta az űrkorszakot, az azóta eltelt több mint ötven évben az emberiség teleszemetelte a Föld körüli űrt. Kormányok, televíziós társaságok, távközlési cégek több száz műholdat bocsátottak fel eddig. Ezek egy része már nem működik, de nem hozzák vissza a Földre, mert az drága lenne, így irányíthatatlanul kering a Föld körül.

Ráadásul az űrszemét még több űrszemetet hoz létre ütközésekkel. Amikor a nagyobb működésképtelen műholdak összeütköznek, akkor ezer apró darabra hullanak szét, egyre jobban növelve az űrszennyezést. Az űrkorszak első éveiben az űrszemét mennyisége akkor nőtt, ha egy műhold megszűnt működni. Ma már az egymással ütköző műholdak is növelik a szemét mennyiségét. Az apró törmelékek akkor keletkeztek, amikor ezek a műholdak összeütköztek egymással. Ez történt például 2009-ben, amikor egy orosz és egy amerikai műhold ütközött össze 790 kilométerrel Szibéria felett.

Az utóbbi években az is növelte az űrszemét mennyiségét, hogy különböző módszerekkel megpróbálják megsemmisíteni a Föld körül keringő eszközöket. Az egyik módszer, amikor műholdromboló rakétával semmisítik meg az alacsony pályás műholdakat. Először 1985-ben lőttek fel ilyen rakétát és meg is semmisítettek vele egy használaton kívüli műholdat. A probléma, hogy a megsemmisítés itt azt jelenti, hogy felrobbantották a műholdat, vagyis az milliónyi apró darabra tört. Ugyanezzel a módszerrel Kína is megsemmisített egy 865 kilométer magasan keringő műholdat 2007-ben, amivel nagyjából 25 százalékkal növelték az akkori űrszemét mennyiségét.

A NASA adatai szerint több mint 22 ezer, tíz centiméternél nagyobb tárgy kering alacsony Föld körüli pályán, vagyis a földfelszín fölötti 200–2000 kilométeres sávban. Nem véletlen persze, hogy itt van a legtöbb űrszemét, a műholdak túlnyomó többsége, de még a Nemzetközi Űrállomás is itt kering. Valószínűleg továbbra is ezt a pályát fogják használni a közeljövőben is, hiszen ez a legkisebb energiabefektetéssel elérhető pálya, így ide a legolcsóbb eljuttatni a műholdakat.

Visszatérve az adatokhoz, a 22 ezer nagyobb tárgy mellett több millió egy és tíz centiméteres nagyságú darabka van, az ennél kisebbek száma több száz millióra tehető. Az űrszemét mennyisége ráadásul egyre nő, egyes előrejelzések szerint a következő húsz évben megháromszorozódik.

Figyelik a törmeléket

Nagyon fontos ezeknek az űrben keringő tárgyaknak a katalogizálása, hogy el tudják kerülni az ütközéseket. Még a legapróbb darabkák is pusztítóak lehetnek, az alacsony Föld körüli pályán a tárgyak 7 kilométer/másodperces sebességgel haladnak. Ilyen sebesség mellett egy apró, alig egy milliméteres törmelék is akkora pusztítást végez, mintha egy 250 kilogrammos test 60 kilométer/órás sebességgel csapódna be.

Ha egy ilyen apró tárgy összeütközik egy működő műholddal, akár kritikus sérülést is okozhat, megsérülhetnek a navigálásért felelős műszerek, a napelemek, irányítórendszerek. A tönkrement műholdak aztán egymással ütközve további törmelékeket hozhatnak létre. Amerikai és orosz katonai műszerek követik folyamatosan a tíz centiméteresnél nagyobb törmelékeket, persze így is akadhatnak olyanok, amelyeket nem vesznek észre.

Az űrhajók fellövésekor, a műholdak pályájának megtervezésekor, de még az űrállomás pályájának módosításakor is figyelembe kell venni az űrszemét helyzetét és mozgását. Nem egyszer fordult elő, hogy a Nemzetközi Űrállomásnak pályát kellett módosítani, hogy elkerülje az összeütközést egy nagyobb törmelékdarabbal vagy műholddal. Legutóbb fél évvel ezelőtt kellett módosítani az űrállomás pályáját, mert egy orosz kémműhold fenyegette, egy évvel korábban pedig az űrszemét alig 250 méteres közelsége miatt az űrállomás hat főből álló személyzete elővigyázatosságból egy korábban bedokkolt Szojuz űrhajóban keresett menedéket.

Az űrügynökségeket összefogó nemzetközi szervezet (IASDCC) számításai szerint 19 százalékról 36 százalékra nőtt annak az esélye, hogy az űrben magára hagyott műholdak összeütköznek. Tanulmányuk szerint 5-9 évente lehet nagyobb ütközés.

Megfigyelni azonban csak a nagyobb darabokat lehet, a tíz centiméternél kisebb tárgyak nyomon követése szinte lehetetlen, pedig láttuk, milyen károkat tudnak okozni. Az Európai Űrügynökség adatai szerint a megfigyelt űrben lévő tárgyaknak csak hat százaléka ma is működő műhold, 38 százalék küldetésből hátramaradt tárgy (például a pályára állításkor elhasznált rakéták és gyorsítófokozatok), 56 százalék pedig törmelék, ami az elmúlt ötven évben keletkezett.

Zuhanó műholdak

Az alacsony Föld körüli pályának számtalan előnye mellett vannak hátrányai is. Az apróbb darabok ilyen magasságból előbb-utóbb a Földre hullanak. Minden napra jut egy légkörbe hulló darab, de ezek legnagyobb része elég a levegőben még mielőtt elérné a földfelszínt. Az ennél nagyobb darabok túlnyomó többsége nagy valószínűséggel vízbe hull, hiszen a Föld felszínének hetven százalékát teszi ki a vízfelület. De még így is akadhat olyan darab, amely lakott területre esik.

A NASA adatai szerint eddig még nem volt arra példa, hogy egy űrből lehulló műholddarab sérülést okozott volna bárkinek, bár más források szerint egy oklahomai nő vállát érte egy darabka, amelyről valószínűsítik, hogy műholdról származik. Arra is számos példa van, hogy műholdat vagy annak egy darabját találták meg a Földön, Szaúd-Arábiában például egy hetven kilogrammos műholddarabot találtak a sivatagban.

Eltakarítani drága

Könnyű belátni, hogy minél több magára hagyott műhold kering az űrben, annál nagyobb az esélye, hogy egymásnak ütköznek. Az aprób darabok aztán további károkat okoznak még működő vagy már használaton kívüli műholdaknak, így növelve egyre gyorsabb ütemben az űrszemét mennyiségét. Ez az úgynevezett a Kessler-szindróma, amikor a néhány nagyobb ütközés nyomán keletkező törmelékkel jelentősen megnő a veszélyes űrszemét mennyisége. Sok szakértő szerint már el is érkeztünk ebbe a korba, így haladéktalanul meg kell kezdeni az űrszemét eltakarítását.

Eddig már rengeteg ígéret és ötlet született a probléma megoldására a wolframportól kezdve az óriás gyűjtőernyőn és az elektromos űrkerítésen át a hatalmas lézerágyúkig, ám eddig egyik sem vált be igazán, sőt a legtöbb megmaradt elméletnek.

Ráadásul bizonyos politikai és katonai kérdések is felmerülnek a témával kapcsolatban. A műholdak megalkotóik tulajdonai még akkor is, ha már nem működnek. Éppen ezért nem lehet csak úgy megsemmisíteni ezeket. Ha valamelyik ország képes lenne nem működő műholdakat más pályára lökni, akkor valószínűleg működőket is képes odébb tolni – ez a része vet fel biztonsági problémákat. A jogi, politikai és katonai kérdésen több űrügynökség is dolgozik világszerte.

Az Európai Űrügynökség például egy hete tartott konferenciát az űrszeméről, a kutatók szerint az űrszemét okozta problémák megértetése az emberekkel legalább olyan fontos, mint amilyen fontos húsz évvel ezelőtt a klímaváltozásról való felvilágosítás volt.

Mindenhol szemetelünk

Nemcsak a Föld körüli űr van tele szeméttel, a Holdon sem takarítottak maguk után az űrhajósok. A Holdon már több mint 180 tonna űrszemét van, ezek jellemzően már nem használt járművek, modulok, különféle használati eszközök, napelemek. Az első Holdra lépő űrhajós, Neil Armstrong és Buzz Aldrin több mint száz tárgyat hagyott a Holdon.

Pontos lista is készült a Holdon hagyott tárgyakról. Ezek között van több mint hetven jármű, öt amerikai zászló, két golflabda, tizenkét pár csizma, tv-kamerák, filmek, 96 darab, vizelettel vagy hányással teli zacskó, kalapácsok, gereblye, ásó, hátizsák, törölköző, egy fénykép Charles Duke (az Apollo–16 egyik űrhajósa) családjáról.

Lassan a Marson is ott hagyjuk a nyomunkat, a Mars-járók alkatrészeit vagy a már nem működő járműveket senki nem fogja visszahozni a Földre, sőt a négy évtizeddel ezelőtt szerencsétlenül járt szovjet Mars-szondát is csak most sikerült megtalálni.