Vesmírny hardvér ide hore... ale pozor, keď sa to vráti!

Zem neobieha iba na Slnko. Samozrejme, existujú aj ďalšie planéty, mesiace, asteroidy a kométy. Ale v priestore blízkom Zemi je naša planéta sprevádzaná množstvom vesmírneho odpadu, ktorý zostal z vypustených vozidiel. Predstavuje nebezpečenstvo? V niektorých prípadoch to tak je.

Vo filme Gravitácia, skupina astronautov zistí z prvej ruky, aké by to mohlo byť pre vesmírnych výskumníkov, ktorí by narazili na obežnú dráhu vesmírnych trosiek. Výsledky nie sú dobré, aj keď to aspoň jeden astronaut bezpečne zvládne. Keď vyšlo, film vyvolal veľa diskusií medzi vesmírnymi odborníkmi o jeho presnosti na niektorých miestach, ale všeobecný príbeh zdôrazňuje rastúci problém, o ktorom tu na Zemi často nemyslíme (a pravdepodobne by mal): vesmírny odpad vracajúc sa domov.

Okolo Zeme sa nachádza oblak vesmírnych trosiek, s ktorým sa musia projektanti vysporiadať, keď stanovujú plány na spustenie rakiet a misie s nízkou zemou. Väčšina materiálu „tam vonku“ sa nakoniec vráti na Zem, napríklad objekt WTF1190F. Bol to kus hardvéru pravdepodobne pochádzajúci z misijných dní Apolla. Jeho návrat na Zem 13. novembra 2015 vedcom veľa informoval o tom, čo sa stane, keď sa materiál prepadne cez našu atmosféru (a „zhorí“ cestou dole). Použité satelity sú, samozrejme, často tiež zbavené obežnej dráhy s podobnými výsledkami. Ide o to, že iba malé kúsky sa dostanú späť na planétu a väčšie veci sa zničia.

Vedieť o vesmírnom haraburde a o tom, kde je v ktoromkoľvek okamihu, je obzvlášť dôležité pre ľudí v podnikaní v oblasti kozmického priestoru. Je to tak preto, že tam je takmer 20 000 kusov vesmírneho odpadu. Väčšina z nich siaha od takých malých predmetov, ako sú rukavice a fotoaparáty, až po kúsky rakiet a umelých satelitov. Tam je dosť "vecí", ktoré predstavujú skutočné nebezpečenstvo pre observatóriá, ako sú Hubbleov vesmírny teleskop, meteorologické a komunikačné satelity a Medzinárodná vesmírna stanica. Predstavuje tiež určité riziko pre tých z nás na Zemi. Dobrá správa je, že šanca na niečo, čo by nás udrelo na súši, sú dosť malé. Je oveľa pravdepodobnejšie, že časť vesmírnych zvyškov spadne do oceánov alebo aspoň do neobývanej časti kontinentu.

Organizácie, ako napríklad, zabránia tomu, aby sa do týchto kúskov vesmírneho odpadu dostalo štartovacie vozidlo a obiehajúci satelit Severoamerické velenie letectva a obrany (NORAD) pozoruje a vedie zoznam známych objektov obiehajúcich okolo Zeme. Pred každým štartom (a ako satelity obiehajú po zemeguli) musia byť známe polohy všetkých známych úlomkov, aby štartovacie a obežné dráhy mohli pokračovať bez rizika. Ďalšou dobrou správou je, že väčšina vesmírnych zvyškov horí skôr, ako dopadne na planétu.

Kusy odpadu na obežnej dráhe sa môžu zachytiť v atmosfére našej planéty, rovnako ako meteoroidy. To ich spomaľuje v procese nazývanom „atmosférický ťah“. Ak budeme mať šťastie a kúsok orbitálnej trosky je dosť malý, pravdepodobne sa vyparí, keď padá na Zem pod ťahom gravitácie našej planéty. (To je presne to, čo sa stane s meteoroidmi, keď sa stretnú s našou atmosférou a výsledný svetelný lúč, ktorý vidíme, keď sa vyparia, sa nazýva meteor. Zem sa pravidelne stretáva s prúdmi meteoroidov, a keď sa tak stane, často to vidíme meteorické sprchy.) Väčšie kúsky vesmírneho odpadu však môžu predstavovať hrozbu pre ľudí na Zemi, ako aj pre prekážky na obiehajúcich staniciach a satelitoch.

Atmosféra Zeme nie je stále rovnaká „veľkosť“. Niekedy sa v dôsledku slnečnej aktivity predlžuje oveľa ďalej od povrchu. Vedci teda sledujú hustotu zmien atmosféry v zóne nízkej obežnej dráhy (LEO) v priebehu času. To je oblasť niekoľko stoviek kilometrov nad povrchom našej planéty, kde existuje väčšina orbitálnych materiálov (vrátane satelitov a Medzinárodnej vesmírnej stanice).

Okrem zahrievania slnkom (ktoré pomáha „napučiavať“ našu atmosféru) môžu mať vplyv aj tepelné vlny šíriace sa z nižšej atmosféry. Existujú ďalšie udalosti, ktoré ovplyvňujú našu atmosféru a mohli by mať účinok katapultovania väčších predmetov na zemský povrch. Príležitostné slnečné búrky spôsobujú rozšírenie hornej atmosféry. Tieto nevyspytateľné slnečné búrky (spôsobené vyhadzovaním koronálnych hmôt) sa môžu zo Slnka zipsovať na Zem za menej ako dva dni a spôsobujú rýchle zmeny v hustote vzduchu.

Väčšina vesmíru „nevyžiadanej“, ktorá padne na Zem, sa môže na ceste nadol odparovať. Väčšie kusy však môžu pristáť a predstavovať potenciál poškodenia. Predstavte si, že ste v okolí, ak na váš dom padol veľký kus zaniknutého satelitu! Alebo si predstavte, čo by sa stalo, keby veľká slnečná búrka vyústila do dostatočného atmosférického odporu, ktorý by pritiahol funkčný satelit (alebo vesmírnu stanicu) na nižšiu a potenciálne nebezpečnejšiu obežnú dráhu? Pre nikoho na ceste by to nebola dobrá správa.

Americké letectvo (ktoré je súčasťou NORAD) a USA Národné centrum pre výskum atmosféry (NCAR), University of Colorado v Boulder a Národná správa pre oceány a atmosféru USA Centrum predpovede kozmického počasia spolupracovať na predpovedaní udalostí v kozmickom počasí a účinkov, ktoré majú na našu atmosféru. Pochopenie týchto udalostí nám v dlhodobom horizonte pomôže všetkým pochopením rovnakých účinkov na obežné dráhy vesmírneho odpadu. V konečnom dôsledku budú junk trackeri schopní predpovedať presnejšie dráhy a trajektórie vesmírnych troskov v priestore blízkom Zemi.

• Vesmírna junk je tvorená predmetmi, ktoré zostali z vesmírnych letov, ako sú kamery, raketové kúsky a iné malé kúsky odpadu.
• Príležitostne má vesmírny odpad podobu satelitu nasmerovaného na návrat do zemskej atmosféry. Zvyčajne sa zameriava na dopad na Zem v oceánoch alebo v neobývaných oblastiach.
• Agentúry monitorujú tisíce kusov vesmírneho odpadu a mapujú obežné dráhy týchto objektov.
• Veľa priestoru sa odparuje kvôli treniu so zemskou atmosférou a nikdy nedosiahne povrch.