Tashlab yuborilgan sun'iy yo'ldoshlarning taqdiri: atmosferaga qaytish yoki kosmik chiqindilar hosil bo'lishi

Orbitalarning funksiyalari va turlari

Hozirda Yerimiz atrofida taxminan 17,6 mingta sun'iy yo'ldosh faol ishlamoqda va turli sohalarda muhim rol o'ynaydi. Ularning vazifalari telekommunikatsiya signallarini uzatish, ob-havo monitoringi, qishloq xo'jaligiga yordam berish va o'rmonlarni nazorat qilish uchun Yerni kuzatish, GPS kabi navigatsiyaga yordam berish, shuningdek, astronomik tadqiqotlarni qo'llab-quvvatlashni o'z ichiga oladi.

Bu qurilmalar ishlashni to'xtatganda, odatda ikkita imkoniyat mavjud: yo'ldosh atmosferaga qaytishi uchun orbitadan chiqariladi yoki u kosmosda qolib, kosmik chiqindiga aylanadi.

Orbitalar tasnifi

Faol sun'iy yo'ldoshlar to'rtta alohida orbital toifadan foydalanadi. Yerning past orbitasi (LEO) 2000 km gacha balandlikni qamrab oladi. Yerning o'rta orbitasi (MEO) 2000 km dan taxminan 35 786 km gacha cho'ziladi. Geosinkron orbitada (GEO) ekvator ustidan 35 786 km balandlikda joylashgan bo'lib, uning aylanish davri Yerning aylanish davriga teng bo'lganligi sababli, osmonda doimiy joylashgan kabi tuyuladi, bu esa aloqa va meteorologiya uchun idealdir.

Boshqa bir toifa esa Yuqori Eliptik Orbitadir (HEO), bu yo'nalishining eng past va eng yuqori nuqtalari orasidagi katta farq bilan belgilanadi.

Atmosferaga qaytish va muqobil taqdirlar

Eng ko'p faol sun'iy yo'ldoshlar, taxminan 12,8 ming tasi, juda nozik atmosferaga ega bo'lgan LEOda joylashgan. Vaqt o'tishi bilan bu atmosfera qarshilik hosil qiladi, bu esa yo'ldoshning tezligini va balandligini asta-sekin kamaytiradi.

Yetarli darajada balandlikni yo'qotganda, yo'ldosh yuqori tezlikda atmosferaga kiradi. Sürtilish ekstremal isishga olib kelishi mumkin, 1500°C dan oshib ketishi mumkin, natijada ob'ektning aksariyati bug'lanishi yoki parchalanib ketishi mumkin. Shuning uchun, ko'pgina zamonaviy modellar nazoratli qaytishni amalga oshirish uchun mo'ljallangan, qoldiq yoqilg'idan foydalanib, ko'pincha aholi kamroq bo'lgan Janubiy Tinch okeani hududiga tushadi.

GEO kabi yuqori orbitalarda qaytish sezilarli miqdorda yoqilg'i sarfini talab qiladi. Bunday hollarda, operatorlar yo'ldoshni operatsion orbitadan bir necha yuz kilometr yuqoridagi 'qabrni orbitasiga' siljitishadi, uni faol yo'ldoshlardan uzoqlashtirib, to'qnashuv xavfini minimallashtiradi.

Kosmik chiqindilar muammosi

Bu qabrni orbitasidagi sun'iy yo'ldoshlar cheksiz muddat orada qoladi, garchi quyosh radiatsiyasi bosimlari va tortish kuchi buzilishlari ularning yo'nalishini o'zgartirishi mumkin bo'lsa ham. Aloqa yoki yoqilg'isiz ular inertsial ob'ektlarga aylanadi va raketalar bosqichlari hamda boshqa inson chiqindilari bilan birlashib, kosmik chiqindilar hosil qiladi.

Tarixan, ko'plab dastlabki missiyalar tegishli tashlab yuborish protokollariga rioya qilmagan, bu esa missiya tugagandan so'ng yo'ldoshlarni orbitada qoldirib, chiqindilar to'planishiga hissa qo'shgan.

Hozirda AQSh Kosmik Kuzatuv Tarmoqi taxminan 28 ming dona kosmik chiqindi parchasini kuzatib boradi, ammo millionlab kichik fragmentlarni kuzatish imkonsiz. Yevropa Kosmik Agentligi (ESA) ma'lumotlariga ko'ra, qoldiq yoqilg'idan kelib chiqqan portlashlar yangi chiqindilarning muhim manbai hisoblanadi.

Kelajakdagi tendensiyalar va Kessler sindromi

Xususiy sektor tomonidan rag'batlantirilgan uchirishlar ko'payishi bilan, kelajakda to'qnashuvlar kosmik chiqindilar hosil bo'lishining asosiy sababi bo'lishi kutilmoqda. Elon Musk boshchiligidagi SpaceX kabi kompaniyalar haftada Starlink tizimidan 20 dan 60 tagacha sun'iy yo'ldoshlarni uchirmoqda.

Kosmik chiqindi fragmenti taxminan 28 000 km/soat tezlikda harakatlanadi. Agar u boshqa bir yo'ldoshga urilsa, bu Kessler sindromini keltirib chiqarishi mumkin, bu yerda to'qnashuvlar yanada ko'proq chiqindilarni hosil qiladi va yangi to'qnashuvlar xavfini oshiradi. ESA ogohlantiradiki, joriy uchirish tezliklari va tarixiy parchalanish prognozlariga ko'ra, chiqindilar soni doimiy ravishda ortib boradi va fojiali to'qnashuvlar ehtimolini oshiradi.