FoodPro Preloader

Hu h? Utslipp av karbondioksid øker risikoen for satellittkollisjoner


Getty Images I februar 2009 kollisjonerte to romsatellitter omkrets i hastigheter på nesten 17 000 km / t i en høyde på 482 miles over Siberia. Den ene var en operativ amerikansk kommunikasjonssatellitt, Iridium-33. Den andre var en tyngre, foreldet russisk militærsatellitt som heter Cosmos-2251. Fo

Getty Images

I februar 2009 kollisjonerte to romsatellitter omkrets i hastigheter på nesten 17 000 km / t i en høyde på 482 miles over Siberia.

Den ene var en operativ amerikansk kommunikasjonssatellitt, Iridium-33. Den andre var en tyngre, foreldet russisk militærsatellitt som heter Cosmos-2251. For romforskere var kollisjonen en uhøflig oppvåkning til en bekymringsfull form for ny matte.

Den høyhastighetskollisjonen snudde to rombitre i en sky av rusk med 2300 objekter. Det gjorde andre forskere - klimaforskere - legg merke til, fordi endringer i den øvre atmosfæren står for å øke risikoen for romkollisjoner. Det er for tiden 21.000 stykker sporbar rommets rusk, som varierer i størrelse fra øvre stadier av gamle raketter til dime-sized biter av metall.

Som Martin Mlynczak, seniorforsker ved NASAs Langley Research Center i Hampton, VA, som nylig beskrev det, øker oppbyggingen av karbondioksid utslipp gradvis av et lag av den øvre atmosfæren hvor satellitter ofte bane. Den gode nyheten er at kjølingen vil gjøre luften mindre tett, og det kan forlenge levetiden til eksisterende satellitter. Den dårlige nyheten er at den vil bevare raskt akkumulerende romskrot som ellers kan synke ned i den nedre atmosfæren og brenne opp.

En studie fra European Space Agency (ESA) har beskrevet problemet mer utroligt: ​​"En virksomhet som vanlig scenario" vil føre til en progressiv, ukontrollert økning av objektnummer i LEO (lav jordbane), med kollisjoner som blir den primære rusk kilde."

Byrået foreslår å begynne å unngå dette problemet i 2023 ved å fjerne potensielle stykker av rusk fra romfartøyene.

"Den øvre atmosfæren er avkjøling. Vi vet det, "forklarte Mlynczak i et intervju. "Vi trenger å vite tetthetsendringen i de neste 50 til 100 årene for å holde plass beboelig for mennesker og satellitter."

USA har blitt svært avhengig av romsatellitter for kommunikasjon, jordobservasjoner, militære behov, navigasjon, værprognoser og en rekke andre bruksområder. Derfor sprer satellittlanseringer, spesielt de som bærer nylige klynger av "cubesat" -kjøretøyer, omtrent størrelsen på halvlange melkekartonger, hvert år.

Et indisk-laget rakett kalt PSLV-C37 lanserte 104 av disse satellittene i februar 2017 og spyttet dem raskt ut av ventilasjonene i begge sider. Det var verdensrekord for India og en milepæl for amerikanske bedrifter og institusjoner, som bygget 96 av orbiters ( Climatewire, 29. januar).

Flere destruktive kollisjoner som kremer satellitter kan resultere i tapt informasjon for vitenskap og militæret. Det vil også bety større kostnader for kommersielle brukere av satellitter, som påvirker forbrukere, satellitt-eiere og selskaper som sikrer dyre satellitter, forklarte Mlynczak til en gruppe forskere ved Nasjonalt senter for atmosfærisk forskning i Boulder, Colo.

I rommet kan hastigheten til selv små bølgende gjenstander forårsake betydelig skade. Ifølge ESA, vil virkningen av et stykke rusk med en diameter på 10 centimeter, omtrent like mye som en softball, "med stor sannsynlighet innebære en katastrofal oppløsning av målet."

ESA rapporterte at solpanelet i en stor europeisk satellitt, Sentinel-1A, i 2016 nesten ble ødelagt, og forringet strømforsyningen. Objektet som rammet det, hadde en diameter på 1 cm, et tomrom i størrelse.

Alt i alt, ifølge ESA, har det vært rundt 5.400 rakettlanseringer siden romalderen begynte i 1957. De har plassert rundt 8.650 satellitter i bane. Av disse er ca 4 700 fortsatt i rommet, men bare rundt 1800 jobber fortsatt. Space overvåkning nettverk operert av USA, Europa og andre nasjoner nå anslår at det er noen 29.000 stykker av rusk som er 10 centimeter i diameter eller større i bane. Ikke alle av dem blir sporet.

Hittil har ESA estimert at det har vært mer enn 500 sammenbrudd, kollisjoner eller "uregelmessige hendelser som resulterer i fragmentering." Den totale vekten av alle objekter som nå er i bane, utgjør ca. 8 100 tonn. Med økningen av lanseringer, for tiden estimert til 70 til 90 hvert år, står det at sannsynligheten for katastrofale kollisjoner også vil vokse på en progressiv måte.

NASA- og romorganisasjoner i noen andre nasjoner har vedtatt regler som forsøker å begrense den forventede skaden ved å kreve at nye banebiler kjører maksimalt 25 år. Deretter må de ha baner eller thrustere som tipper dem inn i det som kalles "kirkegårdshåndteringsbaner", der de fleste vil brenne opp.

Hittil, ifølge ESA, viser statistikk at det har vært "dårlige resultater", og at langsiktig spredning av romskrot fortsatt er sannsynlig, selv om regelen blir observert over hele verden. Både NASA og ESA har gjort studier av hvordan de kan gjennomføre årlig "aktiv avfallsfjerning" med romoppdrag som styrer fem til ti av de farligste brikkene som går rundt i "kirkegården" -banen.

ESA planlegger å starte sitt "CleanSpace-initiativ" ved å fjerne et av dets baneobjekter i 2023. Det anslår at det er fare for at et stort romrommet ikke brenner opp helt i den nedre atmosfæren, men de er "flere ordrer av størrelsen mindre enn vanlig akseptert risiko som står overfor i det daglige livet. "Så langt har det ikke vært kjent menneskesvikt.

Ifølge Mlynczak er nettopp lokalisering og fysisk fjerning av baneobjekter komplisert av solstorm. De kan forårsake variasjoner i jordens magnetfelt og gjøre det vanskeligere å spore objekter i to- eller tre-dagers intervaller.

Det ser imidlertid ut til at Jorden går i en periode der solenergiaktiviteten svekkes, og det sier Mlynczak, "kan gi deg muligheten til å gjøre noe her." Nye satellittsystemer kan bidra til å spore banebrytende objekter og gi bedre estimater av De langsiktige tetthetsreduksjonene skyldes at mer karbondioksid akkumuleres i den øvre atmosfæren.

"Men det er en teknologisk utfordring å utvikle små, lave kostnadssensorer som kunne rutinemessig belyste over lange perioder for å utvikle den nøyaktige platen som trengs for å pålide de langsiktige tetthetsendringene på en pålitelig måte. Dette bør være et aktivt område for teknologiinvesteringer og forskning, sier Mlynczak.

Det mest kritiske tiltaket som trengs, vil bli en nøyaktig strøm av data som gjør at rombyråer kan projisere den nedadgående tettheten i den øvre atmosfæren, der satellitter og rusk vil bane om de neste 50 til 100 årene. Det er en ytterligere dimensjon til de samlede kostnadene ved å øke CO2-nivået.

Reprinted from Climatewire med tillatelse fra E & E News. E & E gir daglig dekning av viktige energi- og miljønyheter på www.eenews.net.

Leserne svarer på februar 2017-utgavenKinas krig mot luftforurensning kan forårsake mer global oppvarmingHjerteslag: Musikk kan bidra til å holde kardiovaskulærsystemet i tuneHvordan Geckos får et grepFørste gangs rapporter fra olje- og gassindustrien avslører massive metanutslippVil den personlige jetpakken noensinne komme fra bakken?  [Lysbilde]Avian Silence: Uten fugler å disponere frø, er Guams skog forandretGaming the System: Videospillere hjelper forskere til å eliminere proteinfeltproblemet