Duże kawałki uciekających śmieci kosmicznych spadające z powrotem na Ziemię tworzą fale uderzeniowe, które mogą być wykrywane przez sejsmometry, co zapewnia nową metodę śledzenia miejsca uderzenia. Niedawne badania prowadzone przez sejsmologa planetarnego Benjamina Fernando z Uniwersytetu Johna Hopkinsa pokazują, że wyładowania dźwiękowe z rozpadającego się statku kosmicznego można wykorzystać do określenia miejsca spadania śmieci, co ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa.
Incydent: nieoczekiwany powrót modułu Shenzhou-15
2 kwietnia 2024 roku mieszkańcy południowej Kalifornii byli świadkami nieoczekiwanego zjawiska na niebie: moduł orbitalny o masie 1497 kg (3300 funtów) z chińskiej misji Shenzhou 15 wszedł do atmosfery z prędkością hipersoniczną. Moduł został pierwotnie wystrzelony ze statku kosmicznego w 2022 roku, ale jego orbita nieoczekiwanie doprowadziła do jego powrotu na Ziemię. Moduł nie został zaprojektowany do kontrolowanej deorbitacji, przez co jego upadek był nieprzewidywalny i potencjalnie niebezpieczny.
Dlaczego to ma znaczenie: ryzyko niekontrolowanego deorbitacji
Niekontrolowane zdarzenia deorbitacyjne stanowią realne zagrożenie dla życia, jeśli szczątki spadną na obszary zaludnione lub samolot. Na szczęście w incydencie Shenzhou 15 nie było ofiar, ale niebezpieczeństwo pozostaje wysokie: śmieci kosmiczne poruszają się z tak ekstremalnymi prędkościami, że uniknięcie kolizji jest prawie niemożliwe bez dokładnego śledzenia. Upadek modułu mógłby mieć katastrofalne skutki, gdyby spadł na samolot w locie lub na gęsto zaludnionym obszarze.
Jak to działa: dźwięk słychać jako sygnały śledzące
Zespół dr Fernando wykorzystał sejsmometry – instrumenty zwykle używane do wykrywania trzęsień ziemi – do analizy uderzeń dźwiękowych generowanych, gdy moduł rozpada się w atmosferze. Badanie opublikowane w tym tygodniu w czasopiśmie Science wykazało, że czujniki w Kalifornii wykryły fale uderzeniowe, co pozwoliło naukowcom sporządzić mapę trajektorii gruzu i oszacować obszar jego uderzenia.
Najważniejszy wniosek: dane sejsmiczne mogą dostarczyć cennych informacji o tym, jak i kiedy podzespoły statku kosmicznego ulegają uszkodzeniu, co pozwala na lepsze przewidywanie, gdzie spadną fragmenty. Metoda ta zapewnia nowy poziom bezpieczeństwa dla obszarów znajdujących się pod potencjalnymi trajektoriami deorbitacji.
Perspektywy na przyszłość
Obecnie ostrzeganie ludzi o niebezpieczeństwach związanych ze spadającymi śmieciami kosmicznymi jest trudne ze względu na nieprzewidywalność tych zdarzeń. Jednakże zdolność do mapowania trajektorii za pomocą sejsmometrów może znacznie poprawić naszą zdolność ostrzegania zagrożonych populacji. Podejście to oferuje proaktywne rozwiązanie narastającego problemu w miarę uruchamiania większej liczby misji kosmicznych i gromadzenia się śmieci orbitalnych.
Badanie podkreśla potrzebę lepszego zarządzania śmieciami kosmicznymi i ulepszonych technologii śledzenia, aby zmniejszyć ryzyko związane z niekontrolowanym deorbitacją. Łącząc dane atmosferyczne z analizą sejsmiczną, możemy zbliżyć się do ochrony społeczeństwa przed niebezpieczeństwami spadającymi śmieciami kosmicznymi.
