Жердин ылдыйкы орбитасы кантип таштандыга айланат

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

Адамдын таштанды изи көп убакыттан бери планетанын чегинен чыгып, космоско чейин созулган. Активисттер менен саясатчылар жер бетиндеги тиричилик таштандылары менен эмне кылууну чечип жатканда, орбиталарда жараксыз болгон тонналаган жабдуулар топтолууда.

Келгиле, космостук таштандылар эмнеден жасалганын, алар кайда жайгашканын жана башыбызга "асмандагы" таштандылар түшүшү мүмкүнбү же жокпу, тактап көрөлү (спойлер: бул буга чейин болгон).

Космосто кандай таштанды учуп жатат

Космос доору 1957-жылы биринчи жасалма спутник учурулгандан кийин башталган. Ошондон бери адамзат көптөгөн ракеталарды учуруп, орбитага дээрлик 11 000 спутник чыгарды. Акыркы жылдарда космостук миссиялардын саны кескин өстү. Азыр жерге жакын мейкиндикти мамлекеттер гана изилдебестен, бизнеске жеке фирмалар жана коммерциялык эмес уюмдар кошулду. Орбиталарга жук те-мендеп баратат.

Жерге жакын мейкиндиктеги объектилердин саны кандайча өзгөрдү

Бирок спутниктер башка техникалардай эле бузулуп, эскирип калат. Алардын ордун жаңы аппараттар ээлеп, иштебей калган аппараттар орбитада өмүрүн металл сыныктары түрүндө өткөрүүгө аргасыз болушат. Биздин планетанын алыскы жана жакынкы чөйрөлөрүндө «таштандылар» пайда болду.

Бардык иштебей турган техникалык объектилер жана алардын фрагменттери космостук калдыктар катары классификацияланат. Анын басымдуу бөлүгү ракета этаптары, эски спутниктер жана алардын фрагменттери. Жацы аппараттардын тынымсыз учурулуп жатканына карабастан, орбиталардагы жумушчу спутниктер «таштандылардан» алда канча аз. Европа космостук агенттигинин (ESA) эсеби боюнча, жерге жакын мейкиндикте 128 миллион майда сыныктар бар, алардын көлөмү бир сантиметрден ашпайт, 1ден 10 смге чейин 900 миң фрагмент жана 34 миң 10дон ашык. см Салыштыруу үчүн: бар болгону 3 жумушчу спутник, 9 миң.

Адамзат эң активдүү түрдө жердин төмөн орбитасын (деңиз деңгээлинен 200-2000 км бийиктикте) пайдаланат. Космос мейкиндигинин бул бөлүгү эң «эл жыш жайгашкан» жана ошол эле учурда «эң кир». 650-1000 км бийиктикте биринчи "төкмө" жайгашкан - бул жерде эски унаалар, ар кандай өлчөмдөгү таштандылар жана өзөктүк орнотмолору бар аскердик спутниктер "жашайт". Потенциалдуу кооптуу объекттерди сактоо үчүн мындай бийиктиктер кокустан тандалып алынган эмес: алар эки миң жылдай болушу мүмкүн. Экинчи официалдуу "сыноочу полигон" болжол менен 36 миң км бийиктикте жайгашкан - ал жерге геостационардык орбитадан кызмат кылган бардык спутниктер жөнөтүлгөн.

Бирок, космостук таштандылар ал үчүн атайын бөлүнгөн жерлерде гана эмес, «учуп» кетет. Жерге жакын мейкиндикте калдыктар менен кагылышуу бардык жерде болушу мүмкүн, анткени кичинекей бөлүкчөлөрдүн кыймылын алдын ала айтуу дээрлик мүмкүн эмес. Бирок чындап эле чоң фрагменттерден качуу мүмкүн - алардын көбүн дүйнөлүк космос агенттиктери карап турушат. Эгерде жакынкы жылдарда SpaceX, OneWeb жана Amazon сыяктуу компаниялар жер үстүндө миңдеген байланыш спутниктерин жайгаштырса, адистер кырсыктарды болтурбоо үчүн орбиталардагы кыймылды алда канча кылдаттык менен көзөмөлдөшү керек болот.

Космостогу урандылардын эсебин ким жүргүзөт

ESA маалыматы боюнча, космостук байкоо тармактары үзгүлтүксүз гана 28,000 өзгөчө чоң таштандыларды көзөмөлдөйт. АКШнын космостук байкоо тармагы космостук урандылардын траекториясын талдоо боюнча эң алдыңкы кызматтардын бири. Эксперттер каталогду жүргүзүшөт, анда Жердин төмөн орбитасынан 5-10 сантиметрден чоң объекттер жана геостационардын жанында жайгашкан 30 сантиметрден башталган сыныктар алынып келинет.

Америка Кошмо Штаттарында «таштандылар» боюнча гана эмес, иштеп жаткан аппараттар боюнча да маалыматтарды чогултуучу жана иштеп чыгуучу башка борборлор бар. Алардын геолокациялары Space Track ресурсунда коомдук доменде жарыяланып, 18-космостук башкаруу отрядынын Twitter баракчасынан айрым унаалардын жок кылынышы тууралуу биле аласыз. Бул маалыматтын негизинде Stuff in Space онлайн картасы түзүлдү, анда спутниктердин (кызыл чекиттер), ракета тетиктеринин (көк) жана космостук калдыктардын (боз) абалы реалдуу убакытта көрсөтүлөт. Карта күн сайын жаңыланып турат жана иштеп жаткан аппараттар менен "таштандылардын" ортосундагы тыгыз "байланышты" ачык-айкын көрсөтүп турат.

Европа өлкөлөрү, Орусия жана Кытай да телескоптордун же геостационардык радарлардын жардамы менен космостук “тректерде” кыймылга байкоо жүргүзүүдө. Орбитада кагылышуулар сейрек кездешет, кыйроолор ыктымалдыгын эсептеген кызматтардын аркасында.

Космостун калдыктары кайдан чыгат?

Космостогу кагылышуулар сейрек болгонуна карабастан, алар «асмандагы таштандылардын» өсүшүнө олуттуу таасирин тийгизет. Эң олуттуу космос кырсыктарынын бири 2009-жылы болгон: Американын байланыш спутниги Иридиум жана иштебей турган орусиялык "Космос-2251" аскердик аппараты тарай алган эмес. Алардын «жолугушуу» майда сыныктардын чоң булутун жана 1,5 миңден ашык ири фрагменттерди пайда кылды, алар ушул күнгө чейин жерге жакын мейкиндикте калууда.

Окумуштуулар космостук калдыктардын пайда болушунун негизги себебин жарылуу деп аташат. Көбүнчө алар күйүүчү майдын агып кетүүсүнөн же ысып кетүүсүнөн пайда болот, алар буга чейин эле иштетилген жогорку баскычтардын резервуарларында, ракеталардын жана спутниктердин акыркы баскычтарында калат. Жабдуу дизайндагы кемчиликтерден же катаал космос чөйрөсүнүн таасиринен улам жарылат. Мисалы, 2018-жылы орусиялык жана америкалык "Фрегат" жана "Кентавр" жогорку баскычтары орбитада кыйраса, 2012-жылы биздин "Бриз-М" фрагменттерге чачырап кеткен. 2021-жылдын мартында АКШнын эски метеорологиялык спутниги жарылып, бир жыл мурун Жерге жакын мейкиндикте 29 жыл болгон советтик Циклон-3 ракетасынын этабы 75 дрейфтик фрагментке айланган.

Спутникке каршы куралдардын сыноолору ири калдыктардын изин калтырат. 2007-жылы Кытай өзүнүн Фэнгюн-1С учагын орто аралыкка учуучу ракетасы менен 865 км бийиктикте жок кылган. 3,5 миңге жакын ири объектилерди жана 5 сантиметрге чейинки сан жеткис сандагы фрагменттерди түздү. 2019-жылы Индия да спутнигине ракета учурган – 200дөн 1600 кмге чейинки орбиталарда 400гө жакын сыныктар чачырап кеткен.

ESA адистери аппаратты жок кылуунун 560тан ашык учурун анализдеген. Алар белгилегендей, орбиталарда космостук калдыктардын пайда болушунун башка себептери бар. Көбүнчө анын кээ бир бөлүктөрү аппараттан ажыратылат, ал түзүлүштөгү кемчиликтерден улам бузулат же Жердин атмосферасы менен өз ара аракеттенүүдө иштен чыгат.

Космостук кораблдердин жок болушунун себептери

2020-жылы RS Components компаниясынын адистери космостук күчтөрдүн кайсынысы мейкиндикти башкаларга караганда күчтүүрөөк каптаганын талдап чыгышкан. Маалым болгондой, бүгүнкү күндө изделип жаткан учактын сыныктарынын эң чоң бөлүгү Орусияга жана КМШ өлкөлөрүнө - 14 403 фрагментке таандык. Экинчи орунда АКШ (8734), үчүнчүдө Кытай (4688) турат.

Эмне үчүн космостук таштандылар кооптуу

Заманбап спутниктер микрометеориттерден жана космостук калдыктардан коргоо менен жабдылган, бирок "бронь" дайыма эле сактап кала бербейт. Жарылуунун калдыктары баштапкы ылдамдыкта кыймылын улантууда. Мейкиндикте сезилүүчү сүрүлүү күчү болбогондуктан жана кадимки тартылуу күчү таасир этпегендиктен, алар иш жүзүндө жайлабайт.

Алардын ылдамдыгы 8-10 км/сек жетиши мүмкүн, бул окдон дээрлик жети эсе ылдам. Жайыраак фрагменттердин соккулары да өлүмгө алып келиши мүмкүн. 10 смден ашкан бөлүкчөлөр учакты толугу менен жок кылууга жөндөмдүү. 1 сантиметрден ашкан фрагменттер менен кагылышуу космос кораблинин иштешин бузат же иштебей турган объектилердин жарылуусун пайда кылат. Миллиметрдик бөлүкчөлөр көбүнчө корпустарда жаракалар жана чиптерди калтырышат.

2016-жылы чаңдын чаңдай болгон кичинекей сыныктары ISSтин терезесинин айнегинде 7 мм оюк калтырган. Кандайдыр бир сыныктардын сыныктары менен кагылышуу космостук станция үчүн коркунучтуу, анткени ал орбитада 7,6 км/сек ылдамдыкта жүрөт. МКС үзгүлтүксүз качуу маневрлерин жасап, орбитасын оңдоп турат: метеориттерге каршы панелдер чоң сыныктар менен кагылышууда экипажды коргой албайт. Кээде космонавттар станцияны эвакуациялоого жана зарыл болгон учурда «чөгүп бара жаткан кораблден» тез чыгып кетүү үчүн «Союз» кораблинде космостук урандыларга коркунучтуу жакындап калуу учурун күтүүгө аргасыз болушат.

Космос кораблдеринин маневрлеринин кепчулугу урандылар менен «жолугушууларды» болтурбоо учун жасалат. Бул иш-аракеттер кымбатка турат. Эксперттер коркунучтарды эсептөөгө жана жаңы траекторияны пландаштырууга бир нече саат коротушат. Маневр учурунда күйүүчү май сарпталат, аны сиз менен бирге "запаста" алып кетүүгө туура келет, ал эми аппараттар "бос турат" - алар изилдөөчүлөргө керектүү маалыматтарды бербейт.

Жердегилер үчүн космостук калдыктар олуттуу коркунуч туудурбайт. Кичинекей аппараттар атмосферада күйүп кетүүгө үлгүрөт, ал эми ракеталардын же спутниктердин көп сарпталган бөлүктөрү, эреже катары, Тынч океанга же Казакстандын адам жашабаган аймактарына берилген траектория боюнча түшүрүлөт. Адам жасаган космостук калдыктар бир гана жолу адамга тийген. 1997-жылы Американын Delta II ракетасынын сыныктары Оклахома шаарынын тургуну Лотти Уильямстын үстүнө түшкөн. Кыздын ийнине жылдыздын кесими эмес, күйүүчү май куюлган бактын сыныгы түшкөнүн угуп, көңүлү чөктү.

НАСАнын илимий консультанты Дональд Кесслер 1978-жылы жагымсыз божомол айткан. Кийинчерээк ал сүрөттөгөн көрүнүш "Кесслердин синдрому" деп аталды. Астрофизиктин айтымында, күндөрдүн биринде космосто «таштандылардын» концентрациясы ушунчалык көбөйүп, кырсыктардын саны көзөмөлсүз өсө баштайт. Сыныктар учакка урунуп, алар тытылып, башка объекттерге «чабуул» жасашат. Үйүлгөн металл сыныктары астыңкы орбиталарды жараксыз абалга келтирет жана Жердин айланасында Сатурндун шакекчелерин эске салган таштанды тилкеси пайда болот. Кээ бир эксперттер орбитада техногендик объекттердин критикалык концентрациясына жеткен деп эсептешет.