Svemirski otpad

listopada 20, 2018

Svemirski otpad

Početkom šezdesetih godina se počelo govoriti o potencijalnoj opasnosti od svemirskog otpada. Pod svemirskim otpadom se podrazumijevaju objekti u zemljinoj orbiti načinjeni čovjekovim djelovanjem. U to se ubrajaju dijelovi raketa nosača, nefunkcionalni sateliti, dijelovi satelita nastali njihovim raspadom ili sudarom, zamrznute čestice raketnog goriva i slično.

Prvu konferenciju o svemirskom otpadu je organizirala NASA 1982. godine, a prvu radionicu na tu temu je organizirala Europska svemirska agencija (ESA) 1983., potaknuta slučajevima svemirske stanice Skylab i satelita Cosmos-1402. Ipak, važno je spomenuti da je američki astrofizičar i znanstvenik Donald Kessler 1978. na Međunarodnom astronautičkom kongresu (IAC) prvi puta spomenuo opasnost od lančane reakcije pri nastanku svemirskog otpada, koju danas poznajemo kao Kesslerov sindrom.

Foto: ESA

UN Komitet za miroljubivo korištenje svemira (UN COPUOS) je ovu problematiku uvrstio u svoj redoviti dnevni red na zasjedanjima od 1994. godine. 2002. godine je oformljeno posebno radno tijelo pod nazivom Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) koje je izdalo vodič za izbjegavanje stvaranja svemirskog otpada (Space Debris Mitigation Guidelines). Ovo je na razini preporuka i nema snagu zakona te ne obvezuje niti jednu državu posebno. Ipak, većina država koje imaju aktivnosti u zemljinoj orbiti nastoje se pridržavati ovih uputa, a neke od njih su ih ugradile i u nacionalno zakonodavstvo.

Svemirski otpad možemo podijeliti u nekoliko kategorija. Jedna od podjela je na svemirski otpad kojemu znamo izvor i na onaj kojemu ne znamo točan izvor. Na primjer, krupni otpad kao što su dijelovi raketa nosača ili isluženi sateliti su objekti s poznatim izvorom, no manji otpad je teško identificirati te ga se samo prati kako bi se mogle poduzeti mjere za njegovo izbjegavanje.

Brojke koje opisuju stanje svemirskog otpada su velike i zabrinjavajuće. Najlakše je pratiti velike komade, pa se njih i vodi u bazama podataka (DISCOS Database). ESA trenutno ima u evidenciji 40.000 objekata većih od 10 centimetara. Poznato je i oko 670.000 objekata veličine od 1 do 10 centimetara, dok su procjene broja objekata manjih od 1 centimetra oko 170 milijuna. Procjenjena ukupna težina svemirskog otpada oko Zemlje je oko 5.500 tona. Samo u 2017. godini je nastalo 1840 komada novog svemirskog otpada, dok je uklonjeno samo 178 objekata (ušli su u zemljinu atmosferu i izgorili).

Brzine svemirskog otpada se kreću od 8 km/s (to je 28.000 km/h !) pa na više. Na primjer, brzina pri kojoj su se sudarili sateliti Iridium i Strela je bila oko 11,7 km/s. Kina je 2007. godine izvršila testiranje svoje anti-satelitske rakete na meteo satelitu i napravila veliki oblak novog svemirskog otpada. Pri ovakvim brzinama je i najmanji komadić svemirskog otpada opasan za druge satelite ili svemirske brodove i postaje s ljudskom posadom.

Svemirski otpad možemo podijeliti i na onaj u niskoj zemljinoj orbiti (LEO - do 2000 kilometara visine) i onaj u geostacionarnoj orbiti (GEO - od 35.586 do 35.986 km) i dogovorno je utvrđeno da se u tom području treba izbjegavati stvaranje svemirskog otpada, odnosno izvršiti njegovo uklanjanje ako je to moguće. Objekti iz niske zemljine orbite se uvode u zemljinu atmosferu i izgore, dok se objekti u geostacionarnoj orbiti podižu na višu razinu iznad nje, a visina se računa po formuli 235 + faktor solarnog vjetra. To znači da se groblje satelita nalazi minimalno 235 kilometara iznad geostacionarnog područja koje koriste operativni sateliti. Vrijeme u kojemu otpad treba napustiti LEO je maksimalno 25 godina od njegova nastanka (na primjer kada je satelit prestao s operativnim radom), vrijeme u kojemu isluženi satelit smije ponovo ući u područje GEO iznosi minimalno 100 godina od njegovog smještanja u groblje satelita. Samo jedna mala napomena: zemljina gravitacija djeluje i na visinama iznad GEO, tako da ih gravitacija polako ali sigurno privlači Zemlji.

Koje se mjere poduzimaju za smanjenje i uklanjanje svemirskog otpada?

Najlakše se nositi s otpadom koji je pod kontrolom agencije čije je vlasništvo. Objekti koji imaju mogućnost manevriranja samostalno se upućuju na zbrinjavanje, ovisno nalaze li se u niskoj orbiti ili GEO. U satelitima se ostavlja dovoljna količina goriva za ove operacije. No, dogodi se da satelit bude u operativnoj službi duže od planiranog i potroše sve gorivo.

Video: ESA/Youtube

Jedna od opcija je aktivno uklanjanje svemirskog otpada koji nije upravljiv, ali ga se prati i znaju parametri njegove putanje. Svemirske agencije i privatne kompanije aktivno rade na rješavanju ovog problema i neki od sustava su u eksperimentalnoj fazi, kao na primjer e.Deorbit Europske svemirske agencije (prikazan u priloženom videu). U ovom slučaju mali satelit hvata svemirski otpad robotskom rukom ili mrežom i odvlači ga u zemljinu atmosferu gdje izgori.

Što je s Hrvatskom? Mi nemamo svemirski program, nemamo vlastiti satelit u orbiti, pa se ne bismo trebali niti brinuti oko toga. Nije točno. Nije rijetkost da veliki komadi svemirskog otpada prežive putovanje kroz atmosferu i padnu na Zemlju. Sjetimo se američke svemirske postaje Skylab čiji su dijelovi pali i na područje Zapadna Australija, a nedavno je bila i zabrinutost zbog nekontroliranog pada kineske svemirske postaje Tiangong-1. Srećom, dijelovi postaje nisu pali na naseljeno područje već u ocean. Što kada bi takav dio pao na teritorij Hrvatske i napravio štetu? Koje su procedure, tko bi bio kriv, od koga biste tražili odštetu? Hrvatska to službeno ne zna jer nije niti članica ESA-e (imamo promatrački status i nikakva prava, a čak niti ovaj ugovor još nije na snazi, listopad 2018.), a nije niti članica UN COPUOS-a. Postoji jedna grana prava koje se zove "svemirsko pravo", no u Hrvatskoj ga nitko ne proučava, barem koliko znam. Kada sam nekim pravnicima koji se bave prometnim pravom spomenuo svemirsko pravo, doslovce su me ismijali. Šteta. A možda i nije. Našim mladim stručnjacima u svemirskoj branši vani su širom otvorena vrata.