Vesmír čelí vážnemu problému, varujú vedci: Ak neurobíme toto, čaká nás orbitálny chaos

Každý štart rakety predstavuje technologický posun, no zároveň znamená veľké straty materiálov a zbytočné zaťaženie atmosféry. Web Science Daily upozornil, že najnovšia vedecká práca publikovaná v časopise Chem Circularity sa pozerá na budúcnosť vesmírneho priemyslu úplne inak.

Ak chce ľudstvo ďalej rozširovať svoju prítomnosť vo vesmíre, musí prejsť na model, ktorý je oveľa udržateľnejší ako dnešný.

Štarty rakiet ako ekologický problém

Podľa výskumu sa pri každom štarte do atmosféry uvoľňujú veľké množstvá skleníkových plynov aj látok, ktoré poškodzujú ozónovú vrstvu. Okrem toho sa do vesmíru dostávajú hodnotné materiály, ktoré sa už nikdy nevrátia späť. Vedci preto tvrdia, že nové systémy a technológie musia byť navrhnuté tak, aby minimalizovali odpad, umožňovali opravu zariadení a aby sa komponenty dali zrecyklovať.

„Ako sa tempo vesmírnych aktivít zrýchľuje – od megakonštelácií po misie na Mesiac a Mars – musíme zabrániť tomu, aby vesmír skončil s rovnakými chybami, aké sme urobili na Zemi,“ vysvetľuje hlavný autor Jin Xuan z University of Surrey.

Starnúce satelity a odpad ohrozujú budúce misie

Problémy však nekončia pri samotnom štarte. Väčšina satelitov a kozmických lodí sa po ukončení misie nerecykluje. Mnohé staršie zariadenia sú len presunuté na tzv. cintorínovú orbitu, iné sa menia na nebezpečný vesmírny odpad, ktorý môže naraziť do funkčných satelitov. Pri raste súkromného vesmírneho sektora je podľa autorov jasné, že tento model už nie je udržateľný.

Xuan upozorňuje, že iné priemyselné odvetvia, napríklad automobilky či elektronika, už cirkulárnu ekonomiku zaviedli: „Našou motiváciou bolo otvoriť túto tému aj vo vesmírnom sektore, kde debata mešká celé roky.“

Cirkulárny vesmír: ako môžu pomôcť tri R

Výskum navrhuje uplatniť prístup „Reduce – Reuse – Recycle“. Znamenalo by to navrhovať satelity tak, aby vydržali dlhšie, aby sa dali v kozme opravovať a aby boli ich časti recyklovateľné. V budúcnosti by orbitálne stanice mohli slúžiť ako servisné centrá, kde by sa lode dali tankovať, opravovať alebo by im tam mohli vyrábať nové súčiastky. To by výrazne znížilo počet štartov rakiet.

Zároveň však autori upozorňujú, že na bezpečný návrat zariadení na Zem bude potrebné vyvinúť pokročilejšie záchranné mechanizmy – napríklad lepšie padáky či airbagy. Komponenty určené na opätovné použitie by museli prejsť prísnymi kontrolami, pretože v extrémnych podmienkach vesmíru materiály rýchlo degradujú.

Zber vesmírneho odpadu a rola umelej inteligencie

Medzi navrhovanými riešeniami nechýbajú technológie na aktívny zber odpadu, ako sú robotické ramená či siete, ktoré by fragmenty zachytávali. Taktiež zdôrazňujú význam dátových a simulačných nástrojov, ktoré môžu zlepšiť dizajn satelitov a obmedziť potrebu drahých testov. Umelá inteligencia by mohla zariadeniam pomáhať vyhýbať sa nebezpečným úlomkom v reálnom čase.

Bez globálnej spolupráce to nepôjde

Podľa autorov musí vesmírny sektor prejsť transformáciou ako celok – od materiálov, cez konštrukcie a servis, až po právne normy. „Potrebujeme inovácie na všetkých úrovniach, ale rovnako dôležitá je medzinárodná spolupráca a politiky, ktoré budú podporovať opätovné využívanie zariadení aj mimo Zeme,“ uzatvára Xuan.

Nebezpečne preplnená obežná dráha

Ako upozorňuje Scientific American, okolo Zeme v súčasnosti krúži viac než 25-tisíc sledovateľných kusov človekom vytvoreného odpadu väčších ako 10 centimetrov. A čím viac objektov na orbitu pribúda, tým vyššia je pravdepodobnosť, že sa niektorý z úlomkov — pohybujúcich sa rýchlosťou až 15-násobku rýchlosti strely — zrazí s funkčnou družicou a vytvorí ďalšie nebezpečné fragmenty.

Príkladom je havária z roku 2009, keď sa vyradený ruský satelit Cosmos 2251 zrazil s aktívnym satelitom Iridium. Náraz spôsobil takmer 2 000 nových úlomkov, z ktorých mnohé sa dodnes monitorujú.

Vedecký magazín zároveň pripomína, že orbitálny priestor nie je nekonečný, no napriek tomu ho vo veľkej miere zapĺňa len hŕstka gigantov. SpaceX, OneWeb či Amazonov projekt Kuiper už teraz prevádzkujú alebo plánujú vypustiť tisíce družíc.

SpaceX vlastní väčšinu všetkých aktívnych satelitov na obežnej dráhe a chce ich vypustiť ďalšie desaťtisíce, aby zabezpečil globálne internetové pokrytie. Amazon zase plánuje umiestniť na orbitu 3 236 satelitov pre svoju vlastnú širokopásmovú sieť.

Čítaj viac z kategórie: Veda a vesmír