znanost-tehnologija

Ponovno razmišljanje o vesoljskih odpadkih v dobi preobremenjenosti satelitov

5 min bere Komentarji
Ponovno razmišljanje o vesoljskih odpadkih v dobi preobremenjenosti satelitov

Desetletja smo vesolje zasipali z razgrajenimi sateliti in deli raket, ki krožijo okoli našega planeta. Zdaj ti vesoljski odpadki predstavljajo vse večjo grožnjo za satelite in vesoljska plovila, na katera se zanašamo. Vendar pa raziskovalci verjamejo, da bi se del teh odpadkov lahko spremenil v dragocen vir.

Glede na Evropska vesoljska agencijaTrenutno okoli Zemlje kroži več kot 2700 nedelujočih satelitov, skupaj s približno 54 000 predmeti, večjimi od žogice za golf, in približno 140 milijoni kosov, večjih od madeža barve.

Skozi leta je bilo predlaganih veliko rešitev – od novih predpisov za omejevanje odpadkov do tehnologij, namenjenih njihovemu odstranjevanju. Vendar pa dve raziskovalni pobudi, ki ju financira EU, v okviru prizadevanj Evropskega sveta za inovacije (EIC) za reševanje problema vesoljskih odpadkov uporabljata drugačen pristop.

S podporo raziskavam z visokim tveganjem EIC pomaga znanstvenikom pri preizkušanju radikalno novih načinov ravnanja z vesoljskimi odpadki, vključno z razstavljanjem in recikliranjem starih satelitov v vesolju ter "pošiljanjem" manjših fragmentov nazaj v Zemljino atmosfero, kjer bodo zgoreli in razpadli.

Reševanje razbitin 

Ekipa podjetij in univerz iz Združenega kraljestva, Španije, Estonije in Švedske raziskuje, ali bi lahko stare satelite razstavili in ponovno uporabili neposredno v vesolju. Njihovo delo, znano kot DEXTER, je bilo izstreljeno leta 2025, vodi pa ga Leonard Felicetti, izredni profesor vesoljskega inženirstva na Univerzi Cranfield v Združenem kraljestvu.

»Prostor zapolnjujemo z novimi predmeti,« je dejal Felicetti. »Želimo poskusiti ponovno uporabiti material, ki je že tam.«

Sateliti so zgrajeni iz dragocenih materialov, kot je aluminij. Medtem ko nekateri sčasoma padejo nazaj na Zemljo in zgorejo, drugi ostanejo v orbiti desetletja ali celo stoletja. Ideja je, da se te materiale ponovno uporabi, preden postanejo dolgoročna nevarnost.

"

Vesoljski odpadki so problem, ker lahko trčijo v druge satelite.

Leonard Felicetti, DEXTER

Ekipa DEXTER se spopada z dvema ključnima izzivoma: kako varno razstaviti satelite v orbiti in kako smiselno ponovno uporabiti njihove materiale.

Ena od možnosti je, da se kovina ponovno uporabi za gradnjo novih struktur v vesolju, kot so togi okvirji, ki bi lahko podpirali ali podaljševali satelite. Druga, bolj ambiciozna ideja je, da se ta material pretvori v gorivo.

Da bi prišli tja, bi bilo treba najprej ujeti in razstaviti stare satelite. Raziskovalci razvijajo orodja, ki bi to lahko omogočila, vključno z robotskimi rokami za zajemanje odpadkov in laserji, ki lahko režejo kovino v vesoljskih pogojih. Prvi testi v laboratoriju že potekajo.

Pretvorba odpadne kovine v gorivo je bolj zapletena. Ena od idej, ki jo raziskuje projektni partner Magdrive v Združenem kraljestvu, je, ali bi lahko aluminij pretvorili v plazmo in ga uporabili v ionskem potisniku – vrsti motorja, ki poganja vesoljska plovila z nabitimi delci.

»To ni klasično kemično gorivo,« je dejal Felicetti. »Vendar bi lahko ponudilo nov način napajanja satelitov z uporabo materialov, ki so že v orbiti.«

Kako bi takšno gorivo shranjevali ali delili, je še vedno odprto vprašanje. Ena od možnosti je ustvariti skladišča za polnjenje goriva v vesolju, kjer bi se lahko vesoljska plovila priklopila in napolnila z gorivom, proizvedenim iz recikliranih odpadkov.

Zaenkrat se osredotočajo na dokazovanje koncepta. Ekipa upa, da bo v naslednjih nekaj letih v orbiti predstavila ključne tehnologije.

Teleportacija ostankov nazaj navzdol

Medtem ko nekateri raziskovalci iščejo načine za ponovno uporabo odpadkov, se drugi osredotočajo na njihovo popolno odstranitev, zlasti manjših fragmentov, ki jih je najtežje izslediti in so najbolj nevarni.

Nekatera podjetja so že preizkusila vesoljska plovila, ki se lahko pritrdijo na velike kose odpadkov in jih potegnejo nazaj v ozračje. Vendar ta pristop ne deluje dobro pri drobnih delcih, ki jih je veliko več.

"

Hitro morate ukrepati, da odstranite ostanke, preden se razširijo.

Matthieu Cavellier, ALBATOR

Raziskovalci iz Francije, Nemčije, Luksemburga in Španije, ki jih vodi francosko zagonsko podjetje OSMOS X, sodelujejo v pobudi ALBATOR, ki jo financira EU. Ekipa preizkuša, ali je mogoče manjše delce naplavin izstreliti iz orbite s pomočjo toka nabitih delcev.

Izvršni direktor OSMOS X, Matthieu Cavellier, to imenuje »ionski puhalnik« – naprava, nameščena na vesoljskem plovilu, ki potiska odpadke nazaj v Zemljino atmosfero, kjer zgorijo.

Cilj je zajeti odpadke velikosti enega milimetra, vključno z drobci, ki so ostali po trku satelita. Čeprav so majhni, lahko povzročijo velike težave. 

»Predstavljajte si trčenje dveh satelitov,« je dejal Cavellier. »Ukrepati morate hitro, da odstranite odpadke, preden se razširijo.« Čas je pomemben, saj lahko vsak trk ustvari nove odpadke, ki sprožijo nadaljnje trke, kaskado, znano kot Kesslerjev sindrom.

Ohranjanje odprtega prostora

Ekipa ALBATOR si predstavlja floto vesoljskih plovil, ki bi jih lahko uporabili po potrebi, leteli v oblake razbitin in jih čistili s kratkimi izbruhi ionskega žarka.

Tehnologija se še vedno preizkuša, načrtujejo pa poskuse v vakuumski komori v Nemčiji leta 2027, pred prihodnjo misijo v vesolje.

Vesolje postaja vse bolj zaseden in bistven del sodobnega življenja, tveganja, ki jih predstavljajo odpadki, pa naraščajo. Najbolj neposredna korist obeh projektov je ohranjanje uporabne in odprte Zemljine orbite za prihodnje generacije.

Za Felicettija cilj ni le odstraniti nevarnost, temveč ponovno premisliti o tem, kako v celoti uporabljamo prostor.

»Vesoljski odpadki so problem, ker lahko trčijo v druge satelite,« je dejal. »Naš namen je, da to oviro spremenimo v priložnost.«

Raziskavo v tem članku je financiral program EU Obzorje. Mnenja anketirancev ne odražajo nujno mnenj Evropske komisije. Če vam je bil članek všeč, ga delite na družbenih omrežjih.

Povezava na vir