Kosmiczne śmieci mniejsze niż piłka zagrażają satelitom! Naukowcy pokazali nowe dane!
Na wysokości blisko 36 tysięcy kilometrów nad równikiem krążą satelity, bez których trudno wyobrazić sobie współczesny świat. To one odpowiadają za transmisje telewizyjne, łączność, prognozy pogody czy część systemów nawigacyjnych. Choć przestrzeń kosmiczna wydaje się ogromna, wokół Ziemi robi się coraz ciaśniej.
Problemem nie są już tylko zużyte satelity i fragmenty rakiet, ale także niewielkie odłamki, których do tej pory praktycznie nie potrafiono dostrzec.
Międzynarodowy zespół astronomów pod kierownictwem naukowców z University of Warwick opracował metodę pozwalającą wykrywać jedne z najmniejszych fragmentów kosmicznych śmieci znajdujących się na orbicie geostacjonarnej. Badania pokazały, że wokół Ziemi może znajdować się znacznie więcej niebezpiecznych obiektów, niż wskazują publicznie dostępne katalogi.
Nowa technika wykorzystuje archiwalne zdjęcia wykonane przez teleskop Isaac Newton na Wyspach Kanaryjskich. Dzięki zaawansowanym algorytmom komputerowym badaczom udało się odnaleźć obiekty, które wcześniej pozostawały całkowicie ukryte w szumie obserwacyjnym.
Kilka centymetrów wystarczy, by zniszczyć satelitę
Na pierwszy rzut oka fragment o wielkości pięciu centymetrów nie wydaje się groźny. W przestrzeni kosmicznej sytuacja wygląda jednak zupełnie inaczej. Obiekty poruszają się względem siebie z prędkościami sięgającymi kilku kilometrów na sekundę. Przy takim zderzeniu nawet niewielki odłamek może przebić osłony satelity, uszkodzić panele słoneczne lub zniszczyć elektronikę odpowiedzialną za jego działanie.
Szczególnie niebezpieczna jest orbita geostacjonarna. To wyjątkowy obszar, na którym satelity poruszają się z taką samą prędkością kątową jak obraca się Ziemia. Dzięki temu pozostają nieruchome względem obserwatora na powierzchni planety. Właśnie dlatego umieszcza się tam satelity telekomunikacyjne i meteorologiczne. Problem polega na tym, że śmieci powstałe na tej wysokości praktycznie nie są hamowane przez atmosferę i mogą pozostawać tam przez setki, a nawet tysiące lat.
Badaczom udało się wykryć 25 wcześniej niezidentyfikowanych obiektów. Co szczególnie istotne, niemal 80 procent z nich nie figurowało w żadnym publicznym katalogu monitorującym ruch satelitów i kosmicznych odpadów. Oznacza to, że operatorzy wielu satelitów mogli nawet nie wiedzieć o ich istnieniu.
Sztuczna inteligencja pomoże chronić kosmiczną infrastrukturę
Nowa metoda opiera się na tzw. „ślepym składaniu obrazów”. Komputer analizuje setki możliwych trajektorii ruchu bardzo słabych obiektów i łączy informacje z wielu zdjęć. Dzięki temu sygnały, które wcześniej ginęły w tle, stają się widoczne.
Autorzy badań podkreślają, że równie ważne jak samo wykrycie odłamków jest poznanie ich zachowania. Analiza zmian jasności pozwala określić, czy fragment obraca się w przestrzeni, jaki może mieć kształt oraz jak zmienia swoją orientację. Dane te są niezbędne do przewidywania przyszłych orbit i oceny ryzyka kolizji.
W najbliższych latach podobne algorytmy mają zostać wykorzystane do analizy obserwacji z kolejnych teleskopów w Europie, Australii i Japonii. Im dokładniejsza będzie mapa kosmicznych śmieci, tym łatwiej będzie planować manewry omijania przeszkód i chronić kosztowne satelity.
Eksperci przypominają, że liczba obiektów na orbicie stale rośnie wraz z rozwojem megakonstelacji satelitarnych. Każde nowe narzędzie umożliwiające wykrywanie nawet najmniejszych fragmentów może znacząco zwiększyć bezpieczeństwo całej infrastruktury kosmicznej, od której zależy funkcjonowanie współczesnej cywilizacji.
Źródło: Uniwersytet w Warwick
Czytaj też: Potężny kontrakt podpisany. Europa buduje nową generację satelitów za miliony euro!
Grafika tytułowa: PIRO / Pixabay
