2-qism. Fazoviy davrning intihosi: orbitani qanday qilib chiqindiga to‘ldirish mumkin? to’liq malumot oling

Maqolaning 1-qismini bu yerda o‘qing → sinaps.uz/maqola/17125/

Orbitadagi qoldiqlar u yerda abadiy qoladimi?

Yoʻq. Ishdan chiqqan fazoviy kemalar xuddi faollari kabi ultrabinafsha, rentgen va gamma nurlanish taʼsirida asta-sekin yoʻq boʻlib ketadi. Ular fazoviy qoldiqlar va mikrometeoritlar bilan toʻqnashishadi. Past orbitalarda, 600 kilometrdan kam balandlikdagi chiqindilar bir necha yillar davomida atmosferaning zich qatlamlariga tushib, u yerda yonib ketadi. Bu quyosh faolligining 11 yillik davriyligi davomidagi kataloglardan 250-300 ta chiqindilarni chiqarib tashlash imkonini beradi. Ammo ularning oʻrnini boshqa balandlikdagi qoldiqlar egallaydi. Orbita qanchalik baland boʻlsa, qoldiqlar shunchalik uzoq vaqt saqlanib qoladi. 700-1 000 kilometr balandlikdagi qoldiqlar 50-100 yilgacha qolishi mumkin.

Muammo shundaki, chiqindilar miqdori doimiy ravishda oʻsib bormoqda. Shu bilan birga, barcha fazoviy kuchlar rioya qiladigan global kelishuv mavjud emas. Shuning uchun Xitoy 2007-yilda sunʼiy yoʻldoshga qarshi raketasini sinovdan oʻtkazish uchun oʻzining ob-havo maʼlumotlarini uzatadigan sunʼiy yoʻldoshini yoʻq qilganida, unga taʼsir qilishning imkoni boʻlmagan edi. Portlashdan soʻng Yerdagi kuzatuv tizimlari oʻlchamlari bir necha santimetrdan oshadigan ikki mingdan ortiq boʻlaklarning paydo boʻlganini qayd etdi va NASA hisob-kitobiga koʻra bir santimetrdan katta chiqindilar soni 35 mingga yetdi.

Boshqa tomondan, fazoviy kuchlar va alohida tashkilotlar yangi chiqindilarni cheklashga harakat qilmoqda. 1995-yilda NASA Yer orbitasidagi chiqindilar miqdorini kamaytirish boʻyicha tavsiyalarni eʼlon qildi. Ikki yil oʻtgach, AQSh hukumati ularga asoslangan standart qoidalarni ishlab chiqdi.

Keyinchalik boshqa fazoviy kuchlar va tashkilotlar tavsiyalarini ishlab chiqdi, jumladan, Rossiya, Fransiya, Yaponiya va ESA ham shular qatoriga qoʻshildi. 2007-yilda BMT Yer orbitasidagi chiqindilar miqdorini kamaytirish boʻyicha tavsiyalarni eʼlon qildi. 2011-yilda Xalqaro standartlashtirish tashkiloti xalqaro standartlarni tasdiqladi. Masalan, yoqilgʻi toʻliq tugamaguncha dvigatellarning ishlashini taʼminlash yoki uning qoldiqlarini toʻkish orqali ishlatilgan raketa bosqichlarining portlash ehtimolini kamaytirish taklif etildi; meʼyordagi ish paytida chiqadigan chiqindilar miqdorini minimallashtirish uchun fazoviy kemani loyihalash; qurilma ishlayotgan vaqtda fazoviy qoldiqlar bilan toʻqnashuvning oldini olish uchun manyovr qilish; tasodifiy toʻqnashuv ehtimolini kamaytirish va buning uchun ehtimoliy orbitada joylashgan maʼlum chiqindilar haqida maʼlumot olish shular jumlasidandir.

Fazoviy kemaning chiqindilar bilan toʻqnashuvi qanday oqibatlarga olib kelishi mumkin?

Kichkina zarrachalar bilan toʻqnashganda kemaning yuza qismida yoki oynalarida chuqurchalar yoxud kichik yoriqlar paydo boʻlishi mumkin.

Endeavour kemasining oynasida fazoviy chiqindi zarrasi taʼsiridan paydo boʻlgan mikrokrater (STS-126 missiyasi) / NASA

Hajmi bir santimetrdan oʻn santimetrgacha boʻlgan kattaroq chiqindilar jiddiy zarar yetkazishi, hatto mavjud fazoviy kemalarni buzishi yoki hozirda ishlamay qolgan sunʼiy yoʻldoshlar yoxud raketa bosqichlarining portlashiga sabab boʻlishi mumkin. 10 santimetrdan katta boʻlaklar uskunalarning yoʻq boʻlishiga va yangi qoldiqlarning paydo boʻlishiga olib keladi.

Xavf, shuningdek, foydalanilgan apparatlar va ularning katta boʻlaklari atmosferaga kirib, nazoratsiz ravishda yerga tushishi bilan ham yuzaga keladi. Ular butunlay yonib ketmasligi va aholi punktlariga tushishi mumkin. Biroq bu ehtimollik juda kichik. Bugungi kunda fazoviy chiqindilar odamga zarar yetkazgan yagona holat maʼlum. 1997-yilda bir kun oldin atmosferaga kirgan Delta-2 raketasining bir qismi oklaxomalik ayolga tegib ketgan. Ayol biroz qoʻrqib ketgan.

Kemalar chiqindilardan “qochib” qolishi yoki ularning zarbasidan oʻzlarini himoya qila olishi mumkinmi?

Agar chiqindi kichik zarra boʻlsa, undan qochish uchun chiqindining trayektoriyasini kuzatib boʻlmaydi. Ammo AQSh fazoviy kuzatuv tarmogʻi tomonidan kuzatilayotgan va roʻyxatga olingan besh santimetr yoki undan ortiq oʻlchamdagi zarralar bilan toʻqnashuvning oldini olish mumkin. Mutaxassislar 400 kilometr balandlikda joylashgan “axlatga toʻla” orbitalardan biri boʻlgan XKS trayektoriyasini katalogdagi qoldiqlar trayektoriyasi bilan solishtiradi. Harbiylar masofani taxmin qilishda stansiya atrofidagi himoya perimetridan foydalanadi. Uning oʻlchami 1,5 x 50 x 50 kilometr boʻlib, “pitsa qutisi” deb nomlanadi. Agar chiqindilarning trayektoriyasi mana shu “quti”ga tushib qolsa, ular NASA va “Roskosmos”ni ogohlantiradi.

Agar toʻqnashuv ehtimoli 0,00001 va 0,0001 oraligʻida boʻlsa, unga sariq xavflilik darajasi beriladi. Bunday holda, agar manyovr joriy vazifa va dasturlarga taʼsir qilmasa, XKSning oʻrni oʻzgartiriladi. Toʻqnashuv ehtimoli yuqori boʻlsa, unga qizil xavflilik darajasi beriladi va fazoviy stansiyaning oʻrni, agar harakat chiqindilar bilan toʻqnashuvdan koʻra xavfliroq boʻlmasa, oʻzgartiriladi. Ammo manyovrlarni bajarish uchun vaqt kerak boʻladi va kutilmagan toʻqnashuv xavfi mavjud boʻlsa, XKS ekipaji evakuatsiya uchun stansiyaga biriktirilgan transport kemasiga oʻtib oladi. 2000-yilda XKSga fazogirlar kelganidan beri bu kabi holat uch marta sodir boʻlgan.

Eng yomon ssenariy nima va undan qochish mumkinmi?

Eng yomon ssenariy (“Kessler sindromi” deb ataladigan) NASA xodimi Donald Kessler tomonidan tasvirlangan. Qaysidir vaqtda fazoviy qoldiqlar “kritik miqdorga” yetadi va orbitada transport vositalarini yoʻq qilish boʻyicha nazoratsiz “zanjirli reaksiya” boshlanadi. Har qanday qurilmaning qoldiqlar bilan toʻqnashuvi muqarrar boʻlib qoladi va Yerga yaqin orbitadan foydalanishni toʻxtatishga toʻgʻri keladi. Bu biz sunʼiy yoʻldosh aloqasi, sunʼiy yoʻldosh navigatsiya tizimlari va zarur boʻlgan barcha xizmatlar, aniq ob-havo prognozlari va iqlim oʻzgarishi boʻyicha maʼlumotlarni yoʻqotishimizni anglatadi. Oqibatda fazoviy tadqiqotlarning koʻp qismini qisqartirishga majbur boʻlamiz.

Hozircha voqealarning bunday rivojlanishi bizga tahdid solmaydi. M.V.Keldish nomidagi Amaliy matematika instituti xodimi Mixail Zaxvatkinga koʻra, hozirda 13 mingdan ortiq sunʼiy yoʻldosh ming kilometrgacha boʻlgan balandliklarda orbitada aylanmoqda va ularning har birida besh yilda bir marta chiqindilar bilan halokatli toʻqnashuv ehtimoli bor. Keyingi 200 yil ichida, eng salbiy hisob-kitoblarga koʻra, sunʼiy yoʻldoshlar soni 100 000 taga, toʻqnashuvlar ehtimoli esa yiliga 20 taga, yaʼni 0,0002 foizga oshadi. Zaxvatkinning fikricha, bu tijoriy sunʼiy yoʻldoshlarning parvozlarini bekor qilish unchalik katta xavf emas.

Amerikalik mutaxassislar esa boshqa raqamlarni keltirmoqda. NASA hisob-kitobiga koʻra, taxminan 2028-yilga borib har yili bitta halokatli toʻqnashuv sodir boʻladi va 2200-yilda ularning soni yiliga 10 tagacha oshadi.

Koinot chiqindilari bilan halokatli toʻqnashuvlar sonini baholash grafigi. Vertikal oʻqda yiliga toʻqnashuvlarning umumiy soni koʻrsatilgan / NASA

Albatta eng yomon ssenariy – orbitada “kritik miqdorning” paydo boʻlishidan qochish mumkin. Buning uchun orbitaga axlat toʻldirmaslik va ortidan tozalab ketish kerak.

Fazoviy chiqindilarning paydo boʻlishini qanday qilib yoʻq qilish mumkin va hozirda mavjud boʻlganlarni butunlay yoʻq qilsa boʻladimi?

Hozirda orbitadagi qoldiqlarni tozalashning ishonchli va tasdiqlangan usullari mavjud emas. Faqat gʻoya va loyihalar boʻlsa-da, ularning baʼzilari ishlab chiqilmoqda. Bunga ( 1 , 2 ) chiqindilarni ushlaydigan yoki mayda boʻlaklarga boʻlib tashlaydigan va ular bilan toʻqnashuvni xavfsizroq qiladigan sunʼiy yoʻldoshlardan foydalanish yoki Yerga atmosfera gazining oqimlari vositasida yetkazib berish kiradi. Bu esa Yerga yaqin orbitadagi chiqindilar tezligini sekinlashtiradi. Bunday tizimlarning narxi juda yuqori boʻladi, lekin ular har yili baland orbitalardan 4-5 ta katta qoldiqlarni olib tashlashi mumkin va shu bilan koʻplab kichiklarining paydo boʻlishiga yoʻl qoʻyilmaydi.

Ammo chiqindilarning paydo boʻlishini kamaytirishga urinishlar ularning xavfini kamaytirishning real koʻrinishidir. Bu BMTning amaldagi tavsiyalari va ISO standartlariga rioya qilishni anglatadi. Jumlada

Muallif: Ilya Ferapontov. Ushbu maqola nplus1.ru saytidagi “Конец космической эры. Как замусорить орбиту: игра N + 1 и Издательства Яндекса” nomli maqolaning tarjimasi.
Muqova surat: forbes.ru