Svemirski otpad koji izlazi iz orbite i pada prema Zemlji predstavlja sve veći sigurnosni problem, ali i problem za okoliš. Stari sateliti i dijelovi letjelica ulaze u atmosferu više od tri puta dnevno, upozoravaju znanstvenici. Tijekom tog procesa objekti izgaraju u atmosferi, pri čemu mogu ispuštati štetne tvari, a ako dijelovi prežive i padnu na površinu Zemlje, mogu zagaditi okoliš ili čak oštetiti zgrade i infrastrukturu, pa i ugroziti ljudske živote
Praćenje takvog otpada iznimno je složeno jer može izaći iz orbite i kretati se brzinama do 29.000 kilometara na sat. Postojeće metode praćenja, koje se oslanjaju na radarske i optičke sustave, često ne uspijevaju precizno predvidjeti mjesto pada, osobito ako se objekt raspadne tijekom ulaska u atmosferu. Zbog toga opasni, pa i toksični ostaci često ostaju neotkriveni ili ih se kasno nađe.
No znanstvenici s američkog Sveučilišta Johns Hopkins i londonskog Imperial Collegea tvrde da su pronašli novi način praćenja svemirskog otpada tijekom ponovnog ulaska u atmosferu, i to pomoću seizmografa, instrumenata koji se inače koriste za detekciju potresa, piše CNN.
vezane vijesti
Sonični udar kao trag
Ključ je u potrazi za zapisima tzv. soničnog udara, udarnog vala koji nastaje kada objekt probije zvučni zid. Upravo takve udare proizvode dijelovi letjelica dok se velikom brzinom probijaju kroz atmosferu.
'Odavno znamo da svemirski otpad pri ulasku u atmosferu stvara sonične udare na isti način kao i prirodni meteoroidi ili nadzvučni zrakoplovi', rekao je Benjamin Fernando, postdoktorand sa Sveučilišta Johns Hopkins i jedan od autora studije objavljene u časopisu Science.
Fernando je ranije radio na NASA-inoj misiji InSight, u sklopu koje su znanstvenici koristili seizmograf na Marsu da bi detektirali udare meteoroida. Lander InSight, koji je na Crveni planet sletio 2018., zabilježio je više od 1300 'marsotresa', kako ih se naziva, od kojih su neki bili uzrokovani upravo udarima meteoroida (tijelo dok je u svemiru, op.a.). Na temelju seizmičkih valova znanstvenici su mogli precizno locirati mjesta udara, a potom ih je snimio NASA-in orbiter.
'Veliki iskorak u ovom radu bila je primjena tehnika razvijenih za analizu prirodnih meteoroida na Zemlji i Marsu u proučavanju svemirskog otpada na Zemlji', objasnio je Fernando.
Svemirski otpad je drukčiji i opasniji
Za razliku od prirodnih objekata iz svemira, umjetni otpad obično ulazi u atmosferu sporije i pod manjim kutom, a pritom se raspada na znatno složeniji način. Upravo zato, ističu autori, predstavlja i veći rizik za ljude na tlu.
Kako bi testirali novu metodu, istraživači su analizirali nekontrolirani povratak u atmosferu orbitalnog modula kineske letjelice Shenzhou-15, a ona je 2022. godine bila dio misije prema svemirskoj postaji Tiangong. Modul širine oko metra i mase veće od 1,5 tona ponovno je ušao u atmosferu u travnju 2024. godine iznad Kalifornije.
Sonični udari koje je letjelica proizvela zabilježilo je 125 seizmometara na tlu. Iako ti signali nisu nalikovali potresima, njihova jačina omogućila je znanstvenicima da rekonstruiraju putanju objekta na nebu.
Usporedba s projekcijom američkih Svemirskih snaga, temeljenoj na radarskim podacima, pokazala je razliku od oko 40 kilometara – seizmička metoda sugerirala je da je putanja bila znatno južnije. Budući da nijedan fragment nije pronađen, nije moguće sa sigurnošću reći koja je procjena točnija, no razlika jasno pokazuje potencijal nove tehnike.
Alat za brzu reakciju
Znanstvenici naglašavaju da je potrebna dodatna validacija metode, ali krajnji cilj je njezina integracija u civilne sustave praćenja. 'Ako postoji sumnja da je nešto palo s neba, želimo alat koji se temelji na otvorenim podacima i može pomoći u lociranju događaja te potencijalno ubrzati sanaciju', rekao je Fernando.
Sonični udari mogli bi se detektirati automatski, u roku od nekoliko sekundi ili minuta od početka ulaska u atmosferu, čime bi se brzo dobili podaci o mogućem zagađenju zraka ili tla. Precizna procjena mjesta pada zahtijevala bi ipak dodatne analize, primjerice meteoroloških uvjeta, ali bi i dalje bila dovoljno brza za hitne službe.
Fernando pritom podsjeća na povijesne primjere. Godine 1978. sovjetski satelit Kosmos 954 raspršio je radioaktivni materijal iznad sjeverne Kanade, čiji velik dio nikada nije pronađen, a početkom 2025. eksplozija SpaceX-ove rakete Starship iznad Kariba rasula je krhotine i teške metale u more i naseljena područja te poremetila civilni zračni promet.
'Sve više postajemo svjesni toga da njihov ulazak u atmosferu mijenja njezin kemijski sastav', upozorio je Fernando. 'Mnoge tvari u letjelicama su toksične, a neke imaju potencijal razgradnje ozonskog sloja. Riječ je o ozbiljnom problemu čije posljedice još ne razumijemo u potpunosti.'
Obećavajuće, ali ne i čarobno rješenje
Hugh Lewis, profesor astronautike sa Sveučilišta u Birminghamu, koji nije sudjelovao u istraživanju, novu metodu opisao je kao 'skalabilan, jeftin i uzbudljiv razvoj'. 'Pomaže nam razumjeti što se događa tijekom ponovnog ulaska letjelica u atmosferu. Taj je proces dosad bilo iznimno teško pratiti', istaknuo je.
No stručnjaci upozoravaju na ograničenja. Moriba Jah, profesor zrakoplovnog inženjerstva sa Sveučilišta u Teksasu, naglasio je da metoda ovisi o snažnim soničnim udarima koji se prenose u tlo, a mnogi manji objekti raspadnu se previsoko u atmosferi i ne ostavljaju mjerljiv seizmički trag.
'Ovo nije samostalno rješenje problema svemirskog otpada, već potencijalno vrijedan dodatni alat', rekao je Jah, naglašavajući potrebu kombiniranja s radarima, optičkim sustavima i satelitskim praćenjem.
Prema Davideu Guzzetiju sa Sveučilišta Auburn, poboljšano prikupljanje podataka o objektima koji se vraćaju u atmosferu ključno je ne samo za sigurnost i sanaciju, nego i za razumijevanje šireg utjecaja svemirskih aktivnosti na Zemlju.
'Posebno je zanimljivo to što seizmička mjerenja mogu otkriti dinamiku raspadanja letjelica, a ne samo njihovu putanju', rekao je Guzzetti, dodajući da se s vremenom mogu razviti i građanski znanstveni projekti u kojima bi ljudi sudjelovali u detekciji soničnih udara.
