Kosmiczne śmieci są wynikiem rozwijającego się przemysłu kosmicznego. Obecnie powiększanie tej branży to nie tylko poszerzanie możliwości odkrywania kosmosu, ale także ograniczanie wpływu na środowisko naturalne. Celem tego sektora jest przede wszystkim opracowywanie technologii umożliwiających wydłużenie eksploatacji satelitów, ale także „sprzątanie” śmieci, które zostają w kosmosie. Kolejnym etapem będą ekologiczne paliwa.
W kosmicznej pogoni za ekologią
Obecnie dostarczane nam dane z satelitów umożliwiają coraz bardziej efektywne zarządzanie zasobami naturalnymi na Ziemi. Jest to duży krok w stronę zrównoważonego rozwoju. Przed nami jednak jeszcze wiele lat innowacji, by obecnie działający rynek zamienić w rynek ekologiczny.
Podbój kosmosu może być ekologiczny i sektor kosmiczny dąży w tym kierunku. Zaczynamy myśleć o rozwiązaniach pozwalających ściągać sprzęt z orbity bądź go ponownie wykorzystywać. Mam wrażenie, że robimy już duże kroki w tym kierunku i komercjalizacja tego rynku zdecydowanie w tym pomaga.
– Weronika Borejko, ekspertka Stowarzyszenia Polskich Profesjonalistów Sektora Kosmicznego oraz European Association of Remote Sensing Companies.
Przedłużenie życia satelitów sposobem na minimalizację kosmicznych śmieci
Istnieje wiele sposobów na ograniczenie negatywnego wpływu działalności człowieka w kosmosie. Jednym z nich jest serwisowanie satelitów tak, by maksymalnie wydłużyć okres ich eksploatacji. Przełom nastąpił w 2019 roku, gdy firma SpaceLogistics wprowadziła na rynek swój pierwszy pojazd do obsługi satelitów. Mission Extension Vehicle (MEV-1) i jego następca, MEV-2, kolejno w 2020 i w 2021 roku zadokowały na satelitach komunikacyjnych Intelsat 901 i Indesat 10-02. W ten sposób zapewnią przedłużenie ich działania przez pięć lat.
Na orbicie znajdują się też inne urządzenia firmy SpaceLogistics. Mission Robotic Vehicle (MRV) to serwisowy statek kosmiczny, wyposażony w ramię robotyczne i narzędzia. Ma on możliwość zainstalowania Mission Extension Pod (MEP), czyli elektrycznego urządzenia napędowego. To z kolei może z kolei przedłużyć żywotność satelity aż o sześć lat.
Inny pomysł na przedłużenie żywotności satelitów ma kalifornijski start-up Orbit Fab. To kosmiczne stacje paliwowe RAFTI umieszczone na orbicie. Firma podpisała kontrakt z Siłami Powietrznymi i Siłami Kosmicznymi Stanów Zjednoczonych opiewający na kwotę 12 mln dol.
Tym, na czym głównie skupia się sektor kosmiczny, jest zmiana budowy satelitów i zużycie materiałów, jakich używa się do ich tworzenia. W tym momencie to jest to, co jest najbardziej kosztowne i ma największy wpływ na nasze środowisko. Drugim aspektem jest ściąganie kosmicznych śmieci, czyli tego, co zostaje na orbicie, żeby nie wpływało na nasze środowisko. Sądzę, że aspekt ekologicznego paliwa będzie kolejnym krokiem.
– wymienia Weronika Borejko.
Kosmos zalały kosmiczne śmieci
Z danych Space Environment Statistics wynika, że od 1957 roku w kosmos poleciało blisko 6,2 tys. rakiet. Znaczący wzrost zagęszczenia urządzeń pracujących na orbicie spowodowała m. in. komunikacja satelitarna. Jak dotąd na orbicie umieszczono ponad 12,7 tys. satelitów. Ponad 7,8 tys. z nich wciąż jest na orbicie, ale tylko 5,4 tys. działa. SES ocenia, że na orbicie są też miliony obiektów powstałych na skutek eksplozji czy kolizji. 36,5 tys. z nich to obiekty ponad dziesięciocentymetrowe, około miliona z nich ma między 1 a 10 cm, a aż 130 mln to obiekty jeszcze mniejsze. Oznacza to, że po orbicie poruszają się ogromne ilości śmieci. Stanowią one duże wyzwanie, również w kontekście ryzyka kolizji. Nad tym problemem pochylają się już nie tylko agencje kosmiczne, ale też sektor prywatny.
End-of-Life Services to usługa oczyszczania przestrzeni kosmicznej. Pod koniec sierpnia została przeprowadzona misja usuwania obiektów z orbity za pomocą małego satelity korzystającego z mechanizmu magnetycznego. W 2023 roku z Nowej Zelandii ma zostać wystrzelona sonda ADRAS-J, która zbada pozostały w przestrzeni kosmicznej górny stopień rakiety wystrzelonej przez Japońską Agencję Eksploracji Aerokosmicznej. Misja ma utorować drogę późniejszemu usunięciu tego elementu z orbity.
Sektor kosmiczny pod lupą
Zrównoważony rozwój sektora kosmicznego nie ogranicza się jednak tylko do zmniejszenia wpływu eksploracji na środowisko.
Cały sektor kosmiczny i aplikacje, które dla niego tworzymy, są z założenia po to, żeby pomóc nam monitorować i ratować środowisko. Jesteśmy w stanie monitorować z ogromną dokładnością to, jakie mamy zanieczyszczenia, jaka jest jakość wody, powietrza, również wspierać logistykę, gdzie jest najlepiej jeździć bądź chodzić. Monitorujemy również oceany w dużym pojęciu zmian środowiskowych, obserwujemy to, jak zmieniają się warstwy lodowe na biegunach. Więc pod tym względem obserwacja Ziemi jest bardzo pomocna i jesteśmy w stanie określić zmiany, poprawę lub pogorszenie z dokładnością do milimetrów.
– wskazuje ekspertka.
1 marca NASA wystrzeliła trzeciego satelitę pogodowego dla Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej Stanów Zjednoczonych. Satelita GOES-T będzie dostarczał dane pogodowe i przewidywania niebezpiecznych zjawisk dla całej zachodniej półkuli ziemskiej. Ale to nie wszystko. Program prognozuje pogodę w kosmosie i przewidywanie zjawisk skutkujących zakłóceniami w działaniu elektroniki, systemów GPS czy komunikacji radiowej.
Zdjęcia satelitarne pomagają monitorować i ratować środowisko
W ramach programu Horizon 2020 w 2019 roku został uruchomiony projekt HYdro-POwer-Suite (HYPOS). Na podstawie analizy zdjęć satelitarnych ułatwia on ocenę parametrów jakościowych wody. Za jego pomocą możliwe będzie zoptymalizowanie pracy elektrowni wodnych. Codziennie pozyskiwane i analizowane są dane, które pozwalają w błyskawicznym tempie opracować m. in. alerty.
Satelity dostarczają też informację nt. wyparowanej wody ze zbiorników. Parametr ten może sprawić, że zarządzający gospodarką wodną będą bardziej świadomi zużycia wody. W połączeniu z danymi o zapotrzebowaniu na energię populacji znajdujących się w dole rzeki, parametr ten może sprawić, że gospodarka wodna będzie wydajniejsza. Wpłynie bowiem na decyzje o najlepszych czasach poboru wody. Jak dotąd portal HYPOS został przetestowany na czterech zbiornikach i rzekach w Szwajcarii, Albanii i Gruzji. W tym roku osiągnie już zasięg globalny.
Źródło: Agencja informacyjna Newseria