Apakah puing-puing luar angkasa begitu berbahaya? Di mana mulai membersihkan orbit? Masalah hukum apa yang perlu diselesaikan untuk ini? Proyek apa yang ditawarkan? Koresponden "RG" membicarakan hal ini dengan Vladimir Agapov, seorang peneliti senior di Institut Matematika Terapan yang dinamai V. I. M. V. Keldysh, yang merupakan kepala organisasi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia tentang masalah sampah antariksa.
Jadi, kekuatan luar angkasa terkemuka, dari kata-kata tentang bahaya polusi ruang angkasa, akhirnya memutuskan untuk turun ke bisnis. Pelopornya adalah orang Jepang, yang akan menguji sistem pembersihan seperti itu pada bulan Februari. Tetapi apakah itu benar-benar relevan? Lagi pula, tahun-tahun berlalu, ada banyak pembicaraan tentang bahaya sampah, tetapi pada umumnya tidak ada kecelakaan serius yang terjadi karenanya. Mungkin membiarkannya terbang, dan tidak perlu menghabiskan banyak uang?
Vladimir Agapov: Pertama-tama mari kita cari tahu apa sebenarnya yang sedang kita bicarakan. Apa itu sampah antariksa? Menurut para ahli, lebih dari 650 ribu benda berbeda berukuran lebih dari satu sentimeter berputar mengelilingi Bumi. Dari jumlah tersebut, hanya yang besar yang saat ini dilacak, lebih dari 10 sentimeter, di mana ada sekitar 22 ribu. Ratusan ribu lainnya adalah penyamaran, "Tuan X". Tetapi ada yang lebih kecil lagi, sekitar satu milimeter, jumlahnya diperkirakan sekitar 3,5 juta objek.
Yang paling tidak menyenangkan adalah armada ini terus berkembang. Bukan hanya karena semakin banyak kendaraan yang dikirim ke luar angkasa, yang pada akhirnya juga menjadi sampah. Masalahnya adalah bahwa "kotoran" itu sendiri tidak pasif. Bagaimanapun, pecahan-pecahan yang terbang dengan kecepatan tinggi saling bertabrakan, dihancurkan, menimbulkan ratusan dan ribuan objek baru selama bertahun-tahun. Bukan kebetulan bahwa ISS dan pesawat ruang angkasa lainnya sedang ditarik dari jalur kemungkinan tabrakan dengan lumpur ruang angkasa dengan frekuensi yang meningkat.
Tetapi ketika mereka berbicara tentang menghindari tabrakan, maka kita hanya berbicara tentang fragmen yang cukup besar yang terus-menerus dilacak oleh pencari dan teleskop khusus. Tetapi ada lebih banyak placer kecil di orbit, yang tidak dapat dilacak oleh siapa pun, tetapi juga sangat berbahaya. Diketahui bahwa setelah mendarat, retakan mikro dengan dimensi kritis seperti itu terungkap di jendela depan sejumlah pesawat ruang angkasa sehingga penurunan tekanan total pesawat ruang angkasa bisa saja terjadi. Menyadari semua masalah ini, kekuatan luar angkasa kini secara dramatis mengintensifkan pekerjaan mereka dalam memerangi puing-puing luar angkasa. Di sini waktu tidak boleh disia-siakan, situasi tidak boleh dibawa ke tepi jurang, ketika masalahnya terlalu matang dan akan terlambat.
Tetapi orang Jepang sudah siap untuk menjadi yang pertama mulai membersihkan …
Vladimir Agapov: Ini tidak sepenuhnya benar. Ini hanya tentang menguji salah satu dari banyak opsi. Tidak ada keraguan, itu penting, tetapi tetap saja, untuk menarik perhatian pada masalah. Padahal, sebelum mengerjakan proyek beton secara serius, perlu dilakukan inventarisasi semua sampah antariksa. Di mana dan apa yang terbang, betapa berbahayanya benda-benda ini. Saat ini, kami tidak memiliki gambaran yang lengkap. Dalam orbit rendah, hingga tiga ribu kilometer di atas permukaan bumi, sekitar 80 persen puing-puing "menggantung", di ketinggian, dan terutama geostasioner, yaitu sekitar 36 ribu kilometer di atas Bumi, dan di orbit elips menengah - 20 sisanya persen.
Tampaknya kita sangat perlu mengambil orbit rendah, di mana bagian terbesar dari puing-puing telah terkumpul. Tetapi di sisi lain, orbit geostasioner tidak kalah pentingnya bagi kita - lagipula, sekitar 430 kendaraan saat ini beroperasi di atasnya, masing-masing menelan biaya puluhan, atau bahkan ratusan juta dolar. Berkat mereka, kami memiliki Internet, TV satelit, dan sejumlah fasilitas lainnya. Dan tidak seperti orbit rendah, hanya ada satu geostasioner, dan kita tidak bisa kehilangan sumber daya alam yang begitu unik.
Artinya, sebelum Anda mengambil pel ruang, Anda perlu memutuskan prioritas?
Vladimir Agapov: Tentu saja. Dan sama sekali tidak perlu memulai dengan kotoran kasar. Ternyata ia terbang di tempat yang tidak memiliki perangkat aktif. Lebih baik tidak menyentuh fragmen seperti itu dalam waktu dekat, terutama jika mereka tidak saling bertabrakan. Tetapi tidak cukup untuk memilih pengelompokan yang berbahaya, sudah perlu untuk memahami di dalamnya apa yang paling berbahaya. Artinya, membangun pohon prioritas. Dan hanya setelah itu mulailah menghabiskan uang untuk membersihkan orbit. Jika tidak, efek dari semua pembersihan ini akan sedikit.
Atau mungkin, secara paralel, negara-negara harus setuju agar tidak membuang sampah sembarangan? Hentikan polusi?
Vladimir Agapov: Atas prakarsa PBB, sejumlah langkah semacam itu telah dikembangkan, yang disepakati oleh berbagai negara. Ada beberapa ide yang cukup jelas di sini. Misalnya, jika satelit atau tahap roket telah berhasil, maka mereka perlu dibawa keluar dari orbit ini ke orbit yang lebih rendah, dari mana, karena perlambatan, mereka akan turun dan terbakar di atmosfer. Atau bahkan tenggelam di lautan. Ini berlaku untuk objek besar, tetapi ada lebih banyak hal sepele yang dipisahkan ketika perangkat diluncurkan dan selama operasi - semua jenis mur, baut, dll. Solusi yang jelas adalah membuat desain sehingga tidak ada yang terpisah.
Tapi pemasok utama sampah adalah ledakan di orbit. Alasannya sangat berbeda. Paling sering, bahan bakar sisa meledak. Faktanya adalah bahwa setelah satelit dimasukkan ke orbit, komponen bahan bakar, termasuk yang dapat menyala sendiri, tetap berada dalam tahap roket. Selama tangki-tangki itu utuh, tidak ada hal buruk yang terjadi, tetapi jika, katakanlah, sebuah mikrometeorit menembus dinding, sebuah ledakan terjadi, dan langkah itu pecah menjadi ribuan kepingan kecil. Oleh karena itu, setelah program penerbangan selesai, disarankan untuk membuka katup khusus untuk mengalirkan sisa bahan bakar dalam bentuk gas.
Proyek apa yang sedang diusulkan hari ini untuk menghilangkan akumulasi sampah? Seberapa efektif metode yang akan diuji oleh orang Jepang?
Vladimir Agapov: Proyek Jepang mengasumsikan bahwa satelit khusus akan diluncurkan ke orbit dan menyebarkan pukat elektrodinamik. Ini adalah jaring logam dengan panjang 300 meter, lebar 30 sentimeter, dan ketebalan benang sekitar 1 milimeter. Pukat-hela (trawl) udang akan bergerak di orbit, menghasilkan medan magnet dan menangkap beberapa puing-puing kecil. Dalam beberapa bulan, "pukat" dengan tangkapan di bawah pengaruh medan magnet Bumi akan mengubah orbitnya dan memasuki lapisan atmosfer yang padat, di mana ia akan terbakar.
Proyeknya cukup jelas, tetapi pertanyaannya, apakah pukat seperti itu akan mengumpulkan banyak sampah? Memang, di pesawat ruang angkasa, tidak begitu banyak bahan yang digunakan yang bersifat magnet, terutama paduan aluminium non-magnetik, berbagai film dielektrik, dan baru-baru ini bahan komposit digunakan. Banyak proyek lain sedang dipertimbangkan hari ini. Misalnya, diusulkan untuk menggunakan laser. Tetapi opsi ini segera menimbulkan banyak pertanyaan. Bagaimana cara mengarahkan sinar ke objek kecil yang tidak terlihat oleh siapa pun? Ini tidak jelas. Mereka bilang kita akan melawan yang terlihat. Katakanlah, mengarahkan sinar laser ke sana, kita akan mendorong objek. Tetapi dimana? Siapa yang bisa memprediksi ke mana dia akan terbang jika dia tidak tahu bentuk benda, massanya, materialnya? Sebagai akibat dari dampak seperti itu, objek dapat menjadi lebih berbahaya, bertabrakan dengan beberapa jenis peralatan kerja.
Menurut pendapat saya, salah satu ide yang paling menarik adalah penggunaan sistem pengereman yang berbeda. Misalnya, setelah akhir masa pakainya, satelit mengeluarkan "layar", "parasut" atau hanya balon besar yang digelembungkan dengan gas. Akibatnya, area seluruh struktur meningkat tajam, yang sangat menghambatnya. Perangkat akan dengan cepat menurunkan ketinggian penerbangan, memasuki lapisan atmosfer yang padat dan terbakar.
Dalam film-film fiksi ilmiah, berbagai manipulator telah beroperasi di orbit untuk waktu yang lama, yang menghapus dan memasang satelit dan peralatan lainnya. Apakah ada proyek seperti itu dalam portofolio ilmuwan?
Vladimir Agapov: Tentu saja. Tapi mereka secara teknis mungkin yang paling sulit. Lagi pula, benda sampah besar memiliki massa hingga beberapa ton dan berputar dengan cara yang kompleks, tidak dapat dikendalikan. Memiliki momentum yang luar biasa. Bagaimana cara menangkapnya dan tidak menghancurkan manipulator atau pesawat ruang angkasa itu sendiri, tempat manipulator dipasang? Masalah teknis yang kompleks harus diselesaikan di sini.
3,5 juta puing-puing ruang yang berbeda berputar di sekitar Bumi
Tapi selain masalah ilmiah dan teknis murni, ada masalah lain. Lagi pula, dengan cara ini, Anda tidak hanya dapat membuang sampah, tetapi juga pesawat ruang angkasa orang lain, bahkan yang berfungsi. Artinya, pada dasarnya, ini adalah sistem penggunaan ganda - sipil dan militer. Oleh karena itu, ada aspek hukum yang penting dalam memerangi sampah antariksa. Di satu sisi, sampah antariksa terbang di orbit, tetapi di sisi lain, bahkan benda-benda "mati" yang sudah kadaluarsa menjadi milik seseorang. Dan upaya salah satu negara, bahkan dengan niat terbaik, untuk menghapus objek orang lain, dapat menyebabkan konflik yang sangat serius. Ini berarti bahwa operasi tersebut harus dilakukan secara terkoordinasi dengan semua peserta sehingga risiko tambahan tidak muncul. Komunitas dunia sedang mengerjakan masalah ini hari ini, karena semua orang mengerti bahwa setiap gerakan tiba-tiba dapat menyebabkan konsekuensi yang tidak menyenangkan bagi semua orang. Omong-omong, bahkan jika kita tiba-tiba berhenti terbang ke luar angkasa sama sekali, jumlah puing akan tetap bertambah. Perkiraan menunjukkan bahwa hanya karena tabrakan timbal balik dari fragmen yang sudah terbang dalam 20-30 tahun, peningkatan puing-puing akan melebihi kehilangannya sebagai akibat dari proses alami perlambatan di atmosfer atas dan de-orbiting.
referensi
Saat ini, total massa puing-puing luar angkasa di orbit sekitar 6.700 ton. Kepadatannya di ketinggian 800-1000 kilometer telah mencapai tingkat kritis. Karena tabrakan dengan itu, kemungkinan kehilangan pesawat ruang angkasa untuk jangka waktu 10-15 tahun sudah lebih tinggi daripada kemungkinan kehilangan pesawat ruang angkasa karena kegagalan sistem onboard. Probabilitas tabrakan dua benda besar di orbit rendah diperkirakan sebagai satu peristiwa dalam 15 tahun. Bahkan 10 tahun yang lalu, angka ini 4 kali lebih rendah.
