Wokół Ziemi krąży wiele śmieci stworzonych przez człowieka. Czy kiedyś spadną nam na głowę? Czym są odpady kosmiczne i czy są niebezpieczne?

Podobnie jak zanieczyszczenia w oceanach lub na lądzie, istnieją różne rodzaje i rozmiary odpadów w kosmosie. A tam zarówno małe, jak i duże śmieci mogą być szkodliwe. Większość śmieci orbitalnych powodowanych przez ludzi pochodzi z dwóch głównych źródeł: ładunków i rakiet.

Śmieci kosmiczne, obejmują zarówno naturalne, jak i wytworzone przez człowieka odpady znalezione w kosmosie. Istnieje kilka typowych rodzajów śmieci orbitalnych, które pochodzą z ładunków (obiektów kosmicznych o określonych funkcjach, takich jak satelity) lub rakiet.

Według Europejskiej Agencji Kosmicznej ładunki użyteczne odnoszą się do obiektów kosmicznych, które poza funkcją startową mają służyć określonemu celowi w kosmosie. Odpady związane z ładunkiem użytecznym dotyczą głównie satelitów. Inny powszechny rodzaj szczątków orbitalnych pochodzi z korpusów rakiet lub obiektów kosmicznych z funkcją wystrzeliwania. Rakiety uwalniają trzy popularne rodzaje gruzu:

• obiekty związane z misją rakietową (RM): odnosi się do obiektów związanych z misją rakietową, takich jak silniki lub osłony, wypuszczanych celowo podczas misji,
• odłamki fragmentacji rakiety (RF): wybuchy lub zderzenia mogą spowodować niezamierzoną fragmentację rakiety lub uwolnienie części korpusu rakiety w przestrzeń kosmiczną,
• szczątki rakietowe (RD): obejmują fragmenty korpusu rakiety lub części, które nie zostały wypuszczone celowo i również nie można ich powiązać z konkretnym wydarzeniem.

W kosmosie znajdują się setki milionów gruzu wielkości mikrometra. NASA szacuje, że około 100 milionów kawałków gruzu ma około 1 milimetra. Większość odpadów przestrzennych mniejszych niż 1 centymetr jest niewykrywalna. W kosmosie znajduje się około pół miliona kawałków gruzu, które mają co najmniej jeden centymetr.

Na orbicie znajduje się około 900 000 odpadów kosmicznych o wielkości od 1 do 10 centymetrów oraz około 23 000 kawałków śmieci większych niż 10 centymetrów lub większych niż piłka do tenisa. Ten rodzaj szczątków obejmuje porzucone technologie, zagubione narzędzia i niedziałające satelity.

Kosmiczne śmieci mogą być naturalne, na przykład z meteoroidów i ich uderzeń, lub stworzone przez człowieka. Szczątki orbitalne stworzone przez człowieka mogą być również celowe lub niezamierzone.

Rakiety są głównym źródłem marnotrawstwa przestrzeni kosmicznej i zawierają zarówno celowe, jak i niezamierzone zanieczyszczenia, które są uwalniane. Po starcie ustawianie rakiety powoduje, że korpus rakiety odłącza stopnie, paliwo i paski w celu zmniejszenia masy rakiety.

Eksplozje statków kosmicznych powodują powstawanie wielu szczątków i mogą się zdarzyć z wielu powodów. Pojedyncza kolizja może wytworzyć tysiące kawałków szczątków, które pozostaną na orbicie przez wiele lat. Pierwsza w historii kolizja satelitów dotyczyła nieaktywnego satelity rosyjskiego i aktywnego satelity amerykańskiego w 2009 r. Większa kolizja wytworzyła około 2000 kawałków szczątków o wielkości 10 centymetrów lub większych oraz tysiące mniejszych kawałków. Szczątki te pozostaną na orbicie prawdopodobnie przez kilka dziesięcioleci, a nawet ponad 100 lat.

Istnieje około 23 000 wykrywalnych kosmicznych śmieci, które są mniej więcej wielkości piłki do tenisa lub większe, ale są setki tysięcy mniejszych przedmiotów, które są trudniejsze lub niemożliwe do wykrycia. Szacuje się, że 23 000 wykrywalnych kawałków kosmicznych śmieci waży około 8 000 ton.

Kosmiczne śmieci stworzone przez człowieka trafiają na orbitę Ziemi i koncentrują się w dwóch miejscach: w płaszczyźnie równikowej Ziemi i na niskiej orbicie okołoziemskiej. Zarówno aktywne satelity, takie, jak satelity radiowe lub pogodowe, jak i martwe satelity znajdują się na orbicie geostacjonarnej w płaszczyźnie równikowej około 30 000 kilometrów nad powierzchnią planety.

Jeszcze więcej śmieci znajduje się na niskiej orbicie okołoziemskiej, na wysokości mniejszej niż 1000 do 2000 kilometrów, ale może to być nawet 160 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Szczątki w płaszczyźnie równikowej mogą pozostawać na orbicie przez setki, a nawet tysiące lat.

Śmieci kosmiczne, zwłaszcza obiekty na niskiej orbicie okołoziemskiej, stanowią zagrożenie dla statków kosmicznych, robotyki i astronautów w przyszłych misjach i mogą mieć globalne skutki gospodarcze.

Jednym z najczęstszych zagrożeń związanych ze śmieciami kosmicznymi są kolizje z satelitami, które mogą zostać uszkodzone lub całkowicie zniszczone, jeśli zderzą się nawet z niewielkimi śmieciami. Wiele satelitów, na których polega komunikacja i obserwacje Ziemi, jest zagrożonych kolizją ze śmieciami kosmicznymi.

Kosmiczne śmieci poruszają się z niewiarygodnie dużymi prędkościami, przez co zderzenia są niezwykle niebezpieczne. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna musi również manewrować wokół odpadów kosmicznych. Po tym, jak Rosja wystrzeliła broń antysatelitarną w listopadzie 2021 r., aby zniszczyć starego satelitę, powstało jeszcze więcej odpadów. W październiku 2022 roku Międzynarodowa Stacja Kosmiczna musiała zwiększyć swoją wysokość, aby zminimalizować ryzyko uderzenia fragmentem satelity zniszczonego rok wcześniej.

Międzyagencyjny Komitet ds. Koordynacji Śmieci Kosmicznych (IADC) stworzył wytyczne dotyczące redukcji śmieci, w tym 25-letnią zasadę, zgodnie z którą obiekty powinny być usuwane z orbity po upływie tego terminu.

ONZ opracowała również wytyczne dotyczące ograniczania zanieczyszczeń kosmicznych, w tym ograniczenia uwalniania szczątków podczas normalnych operacji statku kosmicznego, unikania celowego niszczenia szczątków orbitalnych i minimalizowania niezamierzonych rozpadów po misji, które mogą wystąpić z powodu resztek paliwa lub innych źródeł energii.

Źródło: Eco Watch