Kako broj objekata lansiranih u orbitu raste, EU radi na sprečavanju da krhotine izmaknu kontroli.
Porast u svetskim lansiranjima raketa i satelita u svemir znači da su sudari sve veća opasnost koju istraživački projekti EU nastoje da obuzdaju.
Broj satelita u svemiru mogao bi premašiti 100.000 do 2030. godine, prema prognozama. Mali sateliti se sve više šalju u niske orbite 500 do 1.000 kilometara iznad Zemlje kako bi uradili sve, od poboljšanja daljinske komunikacije do vođenja automobila bez vozača.
„U svemiru je sve veća količina otpada“, rekao je Entoni Karon, budući menadžer programa u francuskoj kompaniji za posmatranje svemira pod nazivom Share Mi Space. „Sve više krhotina podrazumeva sve veću verovatnoću sudara — a problem je sada stvaran. Postoji mnogo događaja u kojima morate da izvodite manevre da biste izbegli sudar.“
Kompanija Share Mi Space iz Tuluza vodi istraživački projekat koji je dobio sredstva od EU za sastavljanje prvog nezavisnog kataloga od 100.000 komada svemirskog otpada veličine ispod 10 centimetara. Dvogodišnja inicijativa, nazvana CASSIOPEE, traje do kraja januara 2024.
Organizacijama koje lansiraju satelite i rakete potrebne su informacije da bi izbegle sudare svemirskih letelica i trenutno imaju ograničenu količinu na koju mogu da se oslone pored američkih podataka, kaže Keron. Takve informacije su takođe važne za razvijanje uglavnom nepostojećih pravila o aktivnostima u svemiru i sprečavanje da on postane granica bez zakona.
Nizvodno tržište Globalnog navigacionog satelitskog sistema ili GNSS-a će porasti sa 199 milijardi evra u 2021. na 492 milijarde evra u 2031, prema EU.
U 2009. godini, prvi poznati slučajni sudar dva satelita nagovestio je potencijalno opasnu budućnost. Pad satelita Iridijum 33 i Kosmos 2251 izbacio je hiljade komada krhotina u svemir.
Čak i sićušni fragmenti mogu imati katastrofalan uticaj jer putuju oko 10 puta većom brzinom od metka.
Takvo „svemirsko smeće“ uključuje svemirske letelice koje više ne rade, napuštene delove – ili stepenice – od raketa, fragmente testova protivsatelitskih raketa, pa čak i mrlje boje koje su vremenom erodirale sa objekta.
Karon je citirao mogući scenario koji je 1978. izneo američki astrofizičar po imenu Donald Kesler: sa rastućim krhotinama, sudar pokreće kaskadu daljih padova koji svemir čine beskorisnim.
„Najgori scenario je ovaj Kesslerov sindrom gde više ne možete da koristite prostor“, rekao je Karon.
Prema Keronu, fragmenti od prečnika od 1 cm ili manje dovoljni su da razbiju satelit. Američka Nacionalna uprava za aeronautiku i svemir procenjuje da postoji pola miliona fragmenata od najmanje 1 cm i 100 miliona sa minimalnom veličinom od 1 milimetar.
Share Mi Space je postavio svoju prvu stanicu sa više teleskopa na još uvek neotkrivenoj lokaciji u Evropi i tamo instalira opremu za posmatranje koju je kompanija prethodno testirala u Parizu. Planirano je više stanica na drugim mestima.
Sistem se sastoji od četiri teleskopa koji se rotiraju u koordinaciji sa vremenom prolaza objekata u vidnom polju. Softver obrađuje podatke za generisanje upozorenja o koliziji za svemirske operatere.
Kako se katalog objekata širi, a veličina fragmenta koji se može otkriti opada sa napretkom u tehnologiji Share Mi Space, krajnji cilj je da se mogu pratiti predmeti male veličine od oko 2 cm, kaže Caron.
On je rekao da izgleda da je sistem do sada dobro funkcionisao.
„Vidimo objekte koji su poznati iz američkog kataloga, dok takođe vidimo objekte koji nisu katalogizovani“, rekao je Caron. „Cilj je da budemo u mogućnosti da predvidimo njihove orbite na osnovu naših sopstvenih zapažanja i dodamo ove informacije u naš katalog.“
Sirovi podaci se zatim mogu koristiti za merenje verovatnoće rizika od sudara, kao i za pomoć organizacijama koje pokušavaju da očiste svemirski otpad. Share Mi Space, na primer, potpisao je ugovor sa japanskom kompanijom — Astroscale — koja razvija usluge za uklanjanje otpada.
Još jedan projekat koji finansira EU, Stardust-R, takođe planira put ka održivoj budućnosti u svemiru. Ova istraživačka inicijativa okončana je u junu 2023. nakon četiri i po godine.
Koordinator, profesor Masimilijano Vasile, zalaže se za dalekosežan pristup za sprečavanje sudara čak i pre nego što se dublje upusti u uklanjanje krhotina.
„Ne želite samo da ublažite rizik od sudara, već i da imate održivu svemirsku ekonomiju“, rekao je Vasile, inženjer svemirskih sistema na Univerzitetu Stratklajd u Velikoj Britaniji.
Stardust-R je razvio tehnološke alate za optimizaciju komercijalnih i naučnih mogućnosti svemira i za predviđanje i ublažavanje sudara objekata.
„Problem se povećava mnogo brže nego što su ljudi očekivali“, rekao je Vasile. „I to je u velikoj meri postalo neregulisano, pošto vazdušni prostor na Zemlji može biti prilično lako ograničen, ali nemate teritorijalni prostor u svemiru. Institucije pokušavaju da sustignu.“
Rekao je da još jedna poteškoća sa svemirom zahteva bolje praćenje: kada se sateliti ili drugi svemirski brodovi pokvare, teško je znati da li je uzrok bio sudar sa sićušnim objektom.
Osim toga, prema Vasileu, mogu nastati veliki dodatni troškovi kada netačne informacije dovedu do nepotrebnog manevara svemirskog broda.
Uz pomoć podataka partnera uključujući Evropsku svemirsku agenciju i francuski Nacionalni centar za svemirske studije—čije učešće ističe kapacitet istraživanja EU za udruživanje resursa, podsticanje prekogranične saradnje i korišćenje lokalne ekspertize—tim Stardust-R istražio je niz ublažavanja instrumenti.
To je uključivalo sistem veštačke inteligencije za predviđanje kada svemirski brod treba da manevriše. Ovo je testirano na prošlim stvarnim scenarijima i na izmišljenim.
„U ovim scenarijima znamo da algoritam funkcioniše jer je reagovao manevrima koji su izbegli sudar“, rekao je Vasile.
Stardust-R je takođe proizveo računarske modele za praćenje verovatnoće sudara i porekla krhotina. Štaviše, razmatrao je načine korišćenja lasera za uklanjanje ostataka i algoritama i veštačkog vida u robotima za popravke u orbiti ili uklanjanje satelita.
Vasile računa da će rad istraživača Stardust-R imati uticaj dugo nakon projekta.
„Nadam se da će neke od ovih tehnologija biti usvojene u budućnosti“, rekao je on. „Potrebno nam je više ulaganja i razvoja, ali mislim da smo na dobrom putu.“
