Na Norveški univerzi za znanost in tehnologijo (NTNU) opozarjajo, da vesolje postaja nevaren poligon za smeti. „In problem bo postajal le še večji,“ je poudarila raziskovalka vesoljske tehnologije Rannveig Færgistad. V svojem doktoratu je razvila računalniške modele, ki prikazujejo, kaj se zgodi, ko delci vesoljskih odpadkov trčijo v satelite ali vesoljska plovila. Že majhen košček odpadka lahko pri hitrosti 7 kilometrov na sekundo povzroči resno škodo, so pojasnili na NTNU.
Færgistad preučuje zaščitne ščite vesoljskih plovil, ki so ključni za varnost astronavtov. Eden njenih nadzornikov je nekdanji astronavt Nase Kevin Anthony Ford, ki je bil poveljnik Mednarodne vesoljske postaje (ISS). „Ekipa zdaj pravi, da so vesoljski odpadki največje tveganje,“ je dodala raziskovalka.
Od prve izstrelitve satelita Sputnik 1 leta 1957 je bilo v vesolje poslanih več kot 20.000 objektov, kar predstavlja okoli 50.000 ton materiala. Po podatkih Evropske vesoljske agencije (ESA) v orbiti še vedno kroži približno 10.000 ton odpadkov. Poleti 2025 je okoli Zemlje krožilo že več kot 14.000 aktivnih ali zapuščenih satelitov. V povprečju enkrat tedensko na Zemljo pade nenadzorovan objekt.
Urad Združenih narodov za vesoljske zadeve poroča, da je bilo leta 2024 izstreljenih skoraj 2.900 satelitov in sond, kar je več kot desetkrat več kot pred desetletjem. „Če bomo v vesolje še naprej izstreljevali enako količino opreme, se bo tveganje trkov le še povečalo,“ so opozorili na NTNU.
Tveganje za ISS in človeško posadko
Na Mednarodni vesoljski postaji (ISS) in kitajski postaji Tiangong so stalno prisotni ljudje. Postaji se v primeru nevarnosti lahko premakneta, da se izogneta trčenju. „Najbolj katastrofalen scenarij je, če nekaj zadene del postaje, v katerem so ljudje,“ je dejala Færgistad. Po njenih besedah bi lahko izguba tlaka pomenila takojšnjo smrt posadke.
Centimetrski odpadki predstavljajo posebno grožnjo. „Zaenkrat še niso zadeli delov postaje, v katerih so astronavti, so pa povzročili luknjo v robotski roki ISS,“ so pojasnili raziskovalci.
„Lahko bi rekli, da je Elon Musk slon v sobi,“ je dejala Færgistad, ko gre za vprašanje rastočega števila satelitov. Muskovo podjetje Starlink je od leta 2018 izstrelilo skoraj 8.000 satelitov in prejelo dovoljenje za skupno 40.000. Tudi Amazon s projektom Kuiper, OneWeb, Telesat in kitajski StarNet načrtujejo podobne mega-ozvezdja.
Sateliti sicer omogočajo ključne storitve, kot so komunikacije, navigacija in opazovanje podnebnih sprememb, a s seboj prinašajo nove okoljske izzive. Študija Univerze v Britanski Kolumbiji je že leta 2021 opozorila, da bi množične izstrelitve lahko poškodovale ozonski plašč. Vsak satelit tehta približno 250 kilogramov, ob zgorevanju pa sprosti okoli 30 kilogramov aluminijevega prahu.
„To je res precej zaskrbljujoče,“ je dodala raziskovalka. Scenariji ameriških raziskovalcev kažejo, da bi razpad satelitov lahko v ozračje vsako leto dodal do 360 ton aluminijevega oksida, kar bi dolgoročno lahko vplivalo na kemično sestavo atmosfere.
Ničelni odpadki in pokopališče v Tihem oceanu
Evropska vesoljska agencija spodbuja načelo „ničelnih odpadkov“. Vsako podjetje, ki izstreli satelit, mora imeti načrt, kako ga bo po koncu uporabe odstranilo. Satelite v nizki orbiti inženirji upočasnijo, da zgorijo v atmosferi, tiste v višjih orbitah pa premaknejo v t. i. pokopališke orbite. Večje objekte, kot so kapsule in plovila, usmerijo v najodročnejši del Tihega oceana – točko Nemo, oddaljeno več kot 2.600 kilometrov od najbližjega kopnega.
Færgistad bo jeseni 2025 zagovarjala doktorat. „Ozaveščenost o varnosti pri brezpilotnih poletih se povečuje,“ je povedala. Vsak gram opreme, izstreljene v vesolje, stane veliko, zato si industrija prizadeva za lahke, a učinkovite ščite.
Zaščitni ščiti so debeli od 10 do 15 centimetrov in sestavljeni iz plasti kevlarja, ogljikovih in steklenih vlaken ter pene. Med posameznimi ploščami so zračne votline, ki absorbirajo del udarca. „Kaj se točno zgodi, ko nekaj zadene ščit, je odvisno od hitrosti, temperature in materiala,“ je pojasnila.
Pri hitrostih nad 7 kilometrov na sekundo se odpadki spremenijo v oblak staljenih kapljic. „Govorimo o fiziki šoka,“ je dejala raziskovalka. Ta veja fizike preučuje, kako se materiali obnašajo pri ekstremnih obremenitvah, kot so eksplozije in trki v vesolju.
Za preverjanje računalniških modelov Færgistad izvaja teste v laboratorijih Nase v Novi Mehiki in na Univerzi v Padovi. Plinski topovi izstreljujejo delce s hitrostjo do 7 kilometrov na sekundo, posnetki z milijonom sličic na sekundo pa razkrivajo, kako se materiali odzivajo ob trku.
„Z rezultati sem zelo zadovoljna,“ je dejala. Opažanja v laboratoriju so se namreč skoraj popolnoma ujemala z njenimi računalniškimi simulacijami.
„Verjetno to ni delo, zaradi katerega bi si mislil: ‘Vau, to mi bo prineslo Nobelovo nagrado,’“ je dodala z nasmehom. „A z vsakim korakom izboljšujemo razumevanje, orodja postajajo zmogljivejša in znanje, ki ga pridobivamo, pomaga pri večji varnosti vesoljske industrije,“ je še povedala raziskovalka z NTNU.
Foto: Wikimedia/NASA/fotografija je simbolna
