Teadus ja tulevik

Surmav kosmoseprügi: analüüs näitab, kui suur võimalus on meteoriidi või satelliidiga pihta saada

Kosmosepraht tiirlemas Maa orbiidil. 3D illustratsioon.Foto: Shutterstock/NASA

Rubriiki toetab

  • TalTechi Arengufond kutsub:
  • toeta Ukraina tudengite õpet.
  • Anneta siin!

Nature.comis hiljuti ilmunud analüüsi hinnangul on võimalus, et järgmise kümne aasta jooksul saab mõni kosmoseprügiga pihta saanud inimene surma, tõusnud kümne protsendini. Peamiselt on ohus lõunapoolkeral nendes riikides elavad inimesed, kellel ei ole kosmoseprogrammidega midagi pistmist.

Maa atmosfääri sattub igal aastal tuhenadeid tonne kosmilist prügi ja suuremaid kivitükke, millest suurem osa põleb õnneks enne maani jõudmist ära. Siiski jõuab maani umbes 40 000 tonni kosmilist materjali, millest enamus on meteoriidid. Õnneks on senini kinnitatud vaid üks juhtum, kus inimene sai meteoriidiga pihta. Juhtum oli õnneliku lõpuga, sest see inimene pääses eluga. Kui seni on peetud mõne inimtekkelise kosmoseobjektiga pihta saamise võimalust vähetõenäoliseks, siis nüüd tegid teadlased selgeks, et see võimalus on kasvanud.

Nimelt on viimasel kümnendil hüppeliselt kasvanud Maa orbiidile saadetud satelliitide arv. Kui 2012. aastal tiirles Maa ümber tuhatkond töötavat satelliiti, siis selle aasta alguseks oli neid juba ligi 5000.

2020. aastal jättis üle 60 protsendi Maa madalale orbiidile lennutatud rakettidest orbiidile prügi. Päevi, kuid või isegi aastaid orbiidil püsides kujutavad need suured objektid ohtu töötavatele satelliitidele. Samuti võivad need kokkupõrke või jääkkütuse plahvatuse korral puruneda tuhandeteks väiksemateks kildudeks, tekitades satelliitidele veelgi suuremat ohtu. Lisaks sellele kujutavad need tükid suurt ohtu Maale ja olla siin elavatele inimestele surmavad, kui kukuvad maha või tabavad lendavaid lennukeid.

Ohtlikud on ka nende orbiidile saatmiseks kasutatud kanderaketid. Näiteks on viimase 30 aasta jooksul on langenud tagasi Maa atmosfääri enam kui 1500 kanderaketti ja neist kolm neljandikku kukkus täiesti suvalisse kohta.

2020. aasta mais kukkus orbiidilt atmosfääri mehitamata eksperimentaalse raketi Long March 5 osi. Raketi kere praht, sealhulgas 12 meetri pikkune toru, tabas kahte Elevandiluuranniku küla, põhjustades kahju mitmele hoonele. Aasta hiljem kukkus järgmine hiinlaste raketi Long March 5B osa India ookeani. Need kaks olid raskeimad objektid, mis on kontrollimatult tagasi kukkunud pärast 1991. aastal kukkunud Nõukogude Liidu kosmosejaama Saljut-7.

Hiina pälvis kriitikat sealhulgas USA valitsusametnikelt. Siiski puudub rahvusvaheline konsensus vastuvõetava riskitaseme osas. Ja nii jätkub kosmosesõiduriikide rakettide ja satelliitide kontrollimatu Maale kukkumine. 2016. aastal jäeti orbiidile maha SpaceX-i raketi teine ​​etapp. Kuu hiljem sisenes see Maa atmosfääri Indoneesia kohal, kus kaks külmkapi suurust kütusepaaki kukkusid tervena maapinnale.

Tänavu juuli alguses sadasid eraettevõtte SpaceX 2020. aastal orbiidile saadetud kosmoselaevalt Dragon pärit jupid Austraalia farmeri karjamaale. Kanada teadlased eesotsas Michael Byersiga otsustasid seetõttu uuesti analüüsida, kui suur on võimalus kosmoseprügiga pihta saamiseks.

Töörühma koostatud matemaatiline mudel võttis arvesse nii teadaolevate Maa orbiidil tiirlevate kanderaketi tükkide ja satelliitide orbiite kui ka planeedi elanikkonna paiknemist. Kui eelnevalt on peetud tõenäosust kosmoseprügi tõttu surma saamiseks nullilähedaseks, siis värske analüüsi põhjal on järgmise kümne aasta jooksul võimalus selle juhtumiseks vähemalt kümme protsenti. Seejuures pidas Byers kolleegidega hinnangut alalhoidlikuks.

Ühtlasi viitab analüüs, et pigem hukkuvad kosmoseprügi tõttu nende riikide elanikud, kes ise midagi kosmosesse ei saatnud. Nii on võimalus, et surmav kosmoseprügi kukub Indoneesia pealinna Jakartasse või Nigeeria pealinna Lagosesse ligikaudu kolm korda suurem, kui et mõni poolenisti ära põlenud raketijupp või vana satelliit tabab New Yorki, Moskvat või Pekingit.

See sama kontrollimatu raketikere atmosfääri tagasiheide võib põhjustada suurt ohtu ka lennukitele ja seal viibivatele inimestele. Neid riske on pikka aega peetud tühiseks, kuid orbiidile hüljatud raketikehade arv kasvab, samal ajal kui varasemate startide raketikehad sisenevad gaasitakistuse tõttu jätkuvalt atmosfääri.

Kasutades avalikult kättesaadavaid rakettide stardiraporteid ja andmeid orbiidil olevate mahajäetud raketikehade kohta, arvutas uurimisrühm välja, kui palju inimesi seetõttu hukkuda võib. Analüüsist selgus, et suuremas ohus on lõunapoolsete riikide elanikus ja eriti need, kellel ei ole kosmoselendudega mingit pistmist.

Töö autorid rõhutavad seeläbi, et kosmoseprügi probleem ei puuduta vaid orbiidil tiirlevaid satelliite. Rohkem tähelepanu tuleks pöörata ka sellele, kuhu kasutatud raketid või oma eluea lõpule jõudnud satelliidid uuesti atmosfääri sisenedes kukuvad.

Kosmoselendudega tegelevad riigid küll väidavad, et tehnoloogia ja missioonide täiustused muudavad enamiku nendest kontrollimatutest taassisenemistest ohutuks, kuid samas ei taheta sellega kaasnevaid suurenenud kulusid kanda, kuigi tehnoloogia selleks on olemas.

Näiteks on Venemaa, Jaapani ja Euroopa kosmoseagentuur kasutanud oma suuremate kosmoselaevade viimse puhkepaigana keset Vaikset ookeanit laiuvat ala Point Nemo.

Samas peaksid aga nende riikide, kelle elanikkond on kosmoseprügist ohustatud, nõudma, et suured kosmoselennuriigid tegutseksid koos, et anda volitused kontrollitud rakettide taassisenemisele, tekitades nõuete mittejärgimisel olulisi tagajärgi ja kõrvaldades seega riskid kõigi jaoks.

Euroopa Kosmoseagentuur loodab 2030. aastaks saada toetuse rahvusvahelisele leppele, mis kohustaks selle osalisi prügineutraalsusele. Selle kohaselt peaks olema igal orbiidile lennutataval satelliidil süsteem selle eluea lõpul soovitud kohas atmosfääri kukutamiseks või tuleb satelliidi orbiidile saatmisel seal mõni võrreldava suurusega töötamast lakanud tehiskaaslane alla tuua.

Selles rubriigis vahendame maailma teadusuudiseid, tulevikuvaateid ning oma kõige põnevamaid tegemisi.

Populaarsed lood mujal Geeniuses

Ära jää ilma päeva põnevamatest lugudest

Telli Geeniuse uudiskiri

Saadame sulle igal argipäeval ülevaate olulisematest Geeniuse teemadest.