Ile śmieci krąży w kosmosie?

Śmietnisko, o którym będzie mowa w tym artykule nie znajduje się co prawda na Ziemi, ale w całości z niej pochodzi. Mamy na myśli kosmiczne śmietnisko, które przez dziesięciolecia człowiek swoją działalnością dał już radę stworzyć, a przez lata problem ten urósł do takich rozmiarów, że na Ziemi zaczęliśmy się zastanawiać jak sobie z nim poradzić.

Czym dokładnie jest kosmiczne śmietnisko?

Europejska Agencja Kosmiczna (European Space Agency) szacuje, że na orbitach Ziemi znajduje się około 750 milionów śmieci większych niż centymetr. Największe z nich w przypadku zejścia z orbity mogą nawet nie spalić się w atmosferze i stanowić zagrożenie dla ludności, trudno jest bowiem monitorować je wszystkie i dokładnie przewidzieć gdzie spadną. W oczywisty sposób obiekty te bezpośrednio zagrażają statkom kosmicznym, Międzynarodowej Stacji Kosmicznej oraz satelitom komunikacyjnym.

Jakie są główne „składniki” tego gigantycznego wysypiska?
Przede wszystkim satelity. Trudno uwierzyć, ale według jednego z przedstawicieli ESA w kosmosie krąży już około 2 000 działających satelitów, ale i około 3 000 tych, które są już zepsute, z którymi od dawna nie ma już łączności. Kolejne źródło tym razem mniejszych śmieci to drobne elementy i sprzęt, który został zgubiony kiedy astronauci wychodzili w przestrzeń kosmiczną: rękawice, narzędzia, kamery…. Mogą to być też śmieci, które były rutynowo wystrzeliwane ze stacji kosmicznej Mir. Z kolei „protoplastami” większych kosmicznych śmieci są człony rakiet, które odłączały się od nich na późnych etapach ich drogi w kosmos.

Specyficznym typem kosmicznych śmieci są te o pochodzeniu militarnym. Są one przede wszystkim efektem prób tzw. broni ASAT – anti-satellite weapons. W wyniku przeprowadzanych testów na orbicie zostawały zniszczone fragmenty obiektów, które były celem, jak i rakiet balistycznych. Testy te prowadzone są do dzisiaj, a państwami, które dysponują tego typu bronią są  Stany Zjednoczone, Chiny, Rosja i Indie. Jedną z głównych agencji zajmujących się monitorowaniem tego typu działalności jest północnoamerykańskie North American Aerospace Defense Command – NORAD.

Co można zrobić z kosmicznym wysypiskiem?
Wspomniana Europejska Agencja Kosmiczna na rok 2025 planuje uruchomienie programu Clear Space. Na początek wysłany w kosmos robot o nawie ClearSpace-1 miałby zająć się usunięciem pozostałości po wyrzutni Vega, która znajduje się w kosmosie od 2013 roku i waży ponad 100 kilogramów. Śmieci nie byłyby przy wykorzystaniu takich robotów sprowadzane na Ziemię, celem byłoby zdjęcie ich z orbity i spalenie w atmosferze razem z maszyną sprzątającą. Szacowany koszt pierwszej misji: 120 mln euro.

Pewien wkład w zapobieganie zaśmiecania kosmosu, a przynajmniej satelitami, w przypadku ostatecznego zakończenia sukcesem realizowanego eksperymentu mogą mieć Polacy. Członkowie Studenckiego Koła Astronautycznego Politechniki Warszawskiej zbudowali a następnie w 2018 roku wysłali w kosmos na pokładzie należącego do Space-X Elona Muska satelitę PW-Sat2, wyposażonego w system, który może spowodować łatwiejszą deorbitację satelity. Na eksperymentalnym satelicie został zamontowany specjalnie w tym celu zaprojektowany żagiel. W wersji zwiniętej ma on jedynie 8 cm, zaś po rozwinięciu „urasta do rozmiarów” 2×2 metry. Jego celem jest wyhamowanie satelity i tym samym szybsze sprowadzenie go z orbity. Wyposażanie nowych satelitów w ten system umożliwiłoby łatwiejszą ich utylizację w momencie, kiedy nie byłyby już potrzebne. Niestety w trakcie realizacji eksperymentu okazało się, że częściowemu uszkodzeniu uległa powłoka żagla, niemniej jednak spowodowało to tylko wydłużenie pierwotnie zakładanego czasu zejścia PW-Sat2 z orbity. 

W kontekście zarówno polskich, jak i europejskich działań warto wspomnieć o tym, że pod koniec 2018 roku Polska stała się członkiem europejskiego Konsorcjum Space Surveillance and Tracking. Głównym celem działalności SST, którego podwaliny zostały przygotowane decyzją Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej jeszcze w 2014 roku, jest monitorowanie kosmicznych śmieci. Polskim wkładem będzie zaś przede wszystkim zapewnienie wykorzystania 19 teleskopów znajdujących się oprócz Polski w Australii, USA, Chile, Argentynie, RPA i które należą przede wszystkim do Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika Polskiej Akademii Nauk, Instytutu Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Fundacji Badawczej Bałtycki Instytut Technologiczny w Gdyni.