Space Debris Illustrated: The Problem in Pictures

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Spazzatura spaziale, detriti spaziali, spreco di spazio: chiamalo come vuoi, ma proprio come la spazzatura e i rifiuti causano problemi qui sulla Terra, nelle fasi di potenziamento dello spazio, dadi e bulloni dalla costruzione della ISS, vari scarti accidentali come guanti e macchine fotografiche, e frammenti di veicoli spaziali esplosi potrebbero trasformarsi in un grave problema per il futuro del volo spaziale se le azioni per mitigare la minaccia non vengono prese ora. Il Centro operativo spaziale europeo ha messo insieme alcune immagini sorprendenti che evidenziano questo problema. Sopra c'è una rappresentazione degli oggetti rintracciabili in orbita attorno alla Terra in orbita terrestre bassa (LEO - la nuvola sfocata attorno alla Terra), orbita terrestre geostazionaria (GEO - più lontano, circa 35.786 km (22.240 miglia) sopra la Terra) e tutti i punti tra .


Tra il lancio di Sputnik il 4 ottobre 1957 e il 1 ° gennaio 2008, circa 4600 lanci hanno messo in orbita circa 6000 satelliti; circa 400 stanno ora viaggiando oltre la Terra su traiettorie interplanetarie, ma dei restanti 5600 sono operativi solo circa 800 satelliti - circa il 45% di questi sono entrambi in LEO e GEO. I detriti spaziali comprendono la quantità sempre crescente di hardware spaziale inattivo in orbita attorno alla Terra, nonché frammenti di veicoli spaziali che si sono rotti, esplosi o altrimenti abbandonati. Circa il 50 percento di tutti gli oggetti rintracciabili è dovuto a eventi di esplosione in orbita (circa 200) o eventi di collisione (meno di 10).

I funzionari del programma della navetta spaziale hanno affermato che la navetta subisce regolarmente colpi da detriti spaziali e che nel corso degli anni è stato necessario sostituire oltre 80 finestre. L'ISS occasionalmente deve compiere manovre evasive per evitare collisioni con la spazzatura spaziale. E, naturalmente, questi detriti non sono semplicemente stazionari: in orbita, le velocità relative possono essere piuttosto grandi, che vanno in decine di migliaia di chilometri all'ora.

Per il satellite Envisat, ad esempio, l'ESA afferma che la velocità relativa più probabile tra il satellite e un oggetto di detriti è di 52.000 chilometri all'ora. Se un oggetto di detriti colpisce un satellite, l'ISS o lo Shuttle, a quelle velocità potrebbe causare gravi danni o catastrofi.

Sopra c'è una rappresentazione di detriti nell'orbita polare attorno alla Terra. Dall'immagine qui sotto, è evidente come le esplosioni di veicoli spaziali causino detriti ancora più sparsi. Anche dopo la fine della missione esplodono batterie, sistemi a pressione e serbatoi di carburante. Ciò genera oggetti detriti, che contribuiscono alla crescente popolazione di materiali in orbita, che vanno da meno di un micrometro a 10 centimetri o più di dimensioni.

Circa il 40% dei detriti spaziali tracciabili a terra proviene da esplosioni, attualmente in funzione dalle quattro alle cinque all'anno. Nel 1961, la prima esplosione ha triplicato la quantità di detriti spaziali rintracciabili. Nell'ultimo decennio, la maggior parte degli operatori ha iniziato ad applicare misure passive a bordo per eliminare le fonti di energia latenti legate a batterie, serbatoi di carburante, sistemi di propulsione e articoli pirotecnici. Ma questo da solo non è sufficiente. Allo stato attuale, tra 20 o 30 anni, le collisioni supererebbero le esplosioni come fonte di nuovi detriti.


L'ESA afferma che è fondamentale iniziare immediatamente ad attuare misure di mitigazione. Questa immagine mostra una simulazione dell'ambiente GEO 2112 nel caso in cui non vengano prese misure. Nel pannello superiore, con misure di mitigazione, è possibile osservare un ambiente spaziale molto più pulito se il numero di esplosioni viene ridotto drasticamente e se non vengono espulsi oggetti relativi alla missione. Il pannello in basso mostra lo scenario "business asituale", senza che siano state prese misure di mitigazione. Tuttavia, per fermare la quantità sempre crescente di detriti, devono essere adottate misure di mitigazione più ambiziose. Ancora più importante, le fasi dei veicoli spaziali e dei razzi devono essere orbitate e ritornate sulla Terra dopo il completamento della loro missione.

Bruceranno nell'atmosfera o si abbatteranno nelle aree oceaniche disabitate. Nel caso delle telecomunicazioni e di altri satelliti che operano nella zona geostazionaria di valore commerciale, dovrebbero aumentare i loro satelliti in un'orbita di smaltimento sicura, come mostrato di seguito.

Esistono altre misure, come la riduzione del numero di oggetti relativi alla missione e il controllo del rischio di rientro, ma queste sono le basi. Il problema è che tali misure di mitigazione costano carburante e tempi operativi e quindi aumentano i costi. Nel mondo commerciale, questo può essere competitivo, a meno che non vi sia un consenso internazionale per accettare tali costi.

Fonte di notizie originale: ESA

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