Koště na zametání oblohy

23. března 2011, 09:40 - Jakub Křešnička
23. března 2011, 09:40

NASA uvažuje o laserovém zařízení, které by oběžnou dráhu zbavilo nebezpečného smetí

Expertům, kteří už třiapadesát let pronikají do kosmu, se podařilo totéž co pozemským výletníkům. Svou trasu zaneřádili odpadky natolik, že od dalšího cestování odrazuje. Situace se musí řešit, a to nejen kvůli budoucím vesmírným turistům, které by mohl pohled z okénka kosmické lodi znechutit. Rozrůstající se skládka na oběžné dráze ohrožuje cesty do vesmíru, životy astronautů i existenci satelitů, na nichž je lidstvo čím dál tím více závislejší.
Ukázala to před dvěma lety nehoda, při níž se srazily dva satelity. Ruský Kosmos 2251, ač už zhruba deset let nefunkční, plul tehdy po oběžné dráze tak nešťastně, že se v rychlosti tři kilometry za vteřinu (necelých jedenáct tisíc kilometrů za hodinu) střetl s vysílajícím satelitem americké komunikační společnosti Iridium. Šlo o vůbec první srážku tak velkých objektů. Vzniklo při ní zhruba 1700 vesmírných trosek. Pár měsíců poté mohlo dojít k ještě horší kolizi, kdyby se mezinárodní vesmírné stanici (ISS) se šesti kosmonauty na palubě nepodařilo s pomocí trysek vyhnout prolétajícímu zbytku starého průzkumného satelitu amerického Národního úřadu pro letectví a kosmonautiku (NASA).

Lepší binec než hvězdné války

Není úplně jasné, kolik odpadu na orbitě je. Celkové množství stop, jež po sobě lidstvo ve vesmíru zanechává, může dosahovat i milionů, jen na oběžné dráze Země se podle odhadů pohybuje zhruba půl milionu trosek. Většinou jsou to zbytky nosných raket, jinak jde o části od uvolněných šroubů po celé nefunkční satelity. Část vesmírného odpadu se dostává do spárů gravitace a je stažena do atmosféry, kde shoří. Na orbitě se ho však hromadí čím dál víc. Odborníci z NASA si s tím zpočátku nedělali příliš velkou hlavu, už zhruba třicet let ale o hrozících kolizích přemýšlejí. Vědec a astrofyzik Donald J. Kessler přišel s teorií, podle níž lidstvu hrozí, že se přes vesmírnou skládku na orbitě do vesmíru nedostane. Takzvaný Kesslerův syndrom předpovídá, že se množství trosek na oběžné dráze dostane do takové hustoty, že srážky budou běžné. Tím vznikne ještě více smetí, přičemž kaskádový efekt okolo zeměkoule vytvoří neproniknutelný pás.
NASA zatím sleduje zhruba dvacet tisíc kusů vesmírných zbytků, aby mohla zabránit podobným kolizím, jaké hrozily ISS. A také uvažuje o tom, jak se sutin zbavit. Problémem je však nedůvěra. Navrhovaná řešení totiž spoléhala na výkonné lasery ve stylu filmové ságy Hvězdné války. Lasery spadající spíše do kategorie vojenských zařízení měly mít výkon počítající se v megawattech a jejich paprsek by buď zničil cíl úplně, nebo by se kvůli jeho působení odpařila část povrchu trosky a vzniklá plazma by ji odvlekla z cesty. Nejenže by taková zařízení byla extrémně nákladná, ale dala by se použít i jako zbraň proti funkčním družicím ostatních velmocí. Než riskovat vesmírné závody ve zbrojení, šly podobné plány raději oficiálně stranou. Bez ohledu na to jsou USA a Čína přibližně patnáct let obviňovány z „testování“ technologií, které mají satelity „oblbnout“ či vyřadit z provozu.

Zaměřeno na satelity

Nyní vědci z NASA přicházejí s alternativním řešením, podle něhož stačí jen „ubrat páru“. Využití slabšího laseru o výkonu pěti až deseti kilowattů odpadky ve vesmíru přímo nezničí. Fotony, které proudí v laserovém paprsku, nicméně mohou vychýlit objekt z jeho oběžné dráhy. S trochou štěstí se následně odpad vtáhne do atmosféry, kde shoří.
„Pomocí případových studií ukazujeme, že je možné významně snížit riziko srážek mezi troskami o více než polovinu. Používání tohoto zařízení by ve svém důsledku mohlo zabránit Kesslerovu syndromu bez potřeby relativně drahého aktivního ničení trosek,“ píše tým Jamese Masona z kalifornské univerzitní asociace pro vesmírný výzkum ve studii zaslané vědeckému listu Advances in Space Research.
„Krása je v tom, že pokud kaskádu srážek zastavíte, působení atmosférických sil znovu nabere přirozený průběh a začne odpad stahovat k Zemi. V podstatě tak dáme šanci prostředí, aby se samo vyčistilo,“ říká pro magazín Wired výzkumník NASA William Marshall, který se na studii podílel.
Kouzlo procesu spočívá v tom, že by na jeho provedení stačilo jen jedno vybavení skládající se z laserového „děla“ a upraveného teleskopu, který by vesmírný binec sledoval a pomáhal zaměřovat. Akce pak může začít hned, jakmile se nebezpečný kus odpadu objeví na horizontu, a zhruba hodinu až dvě trvající působení laserových fotonů vychýlí objekt o necelých 200 metrů. „Rozhodně je to velmi zajímavé. Takový systém řeší technologické problémy, je levnější, a navíc hrozí méně, že bude zneužit se zločinnými úmysly,“ dodává expert na vesmírnou bezpečnost Brian Weeden.
Hlavní úspora spočívá v tom, že navrhované lasery se používají například v automobilovém průmyslu a komerčně jsou dostupné za zhruba 800 tisíc dolarů. NASA by mohla ušetřit i v případě potřebného teleskopu. Pro nutné úpravy by se mohl hodit třeba Mt. Stromlo v Austrálii nebo Air Force Maui Optical Station na Havaji. Náklady na vybudování „laserového vesmírného koštěte“ by se tudíž pohybovaly v řádu desítek milionů dolarů, jak vypočítal britský list Daily Mail.
I když většinu expertů navrhovaný systém zaujal a je považován za proveditelný, dívají se na něj stále s nedůvěrou. „Takové zařízení nebude dostatečně efektivní, s těžkými předměty s vysokou hustotou prostě nepohne. Kdybych použil zdravotnickou analogii, nenavrhují léčbu nemoci, nýbrž jen stabilizaci stavu,“ cituje list Nature Williama Priedhorskyho z národní laboratoře Los Alamos v Novém Mexiku.

Konkurence made in Russia

Plány na vesmírný smeták mají také Rusové. Nejvýznamnější společnost tamního vesmírného programu Energia ke konci loňského roku oznámila, že za přibližně 60 miliard rublů (necelé dvě miliardy dolarů) postaví orbitální plavidlo, které se vypořádá se zhruba 600 nefunkčními satelity. „Korporace slíbila, že během deseti let vyčistí geostacionární oběžnou dráhu od zaniklých satelitů, které následně potopí do oceánů,“ citovala agentura Interfax Victora Sinyavskyho z Energie.
Jak bude ruský systém fungovat, se neví. Společnost pouze uvedla, že bude mít životnost zhruba patnáct let a plout bude na nukleární pohon. Z těchto vodítek se ale podle serveru FastCompany dá vyvodit, že systém „spíše než aby spočíval v exotické formě zachytávání trosek, využije svého iontového pohonu k tomu, aby zatlačil nefunkční satelity do sestupné dráhy“. Pokud pak neshoří v atmosféře celý satelit, zbytek skončí v oceánech.
I takový systém, jenž by měl být funkční po roce 2023 by se mohl zneužít jako zbraň proti fungujícím družicím, ale Rusové raději upozorňují na jiné možnosti. Podobný princip i stroj ve větším měřítku by se totiž dal podle Energie využít jako obrana například před asteroidy letícími na kolizním kurzu se Zemí. Bruce Willis by pak mohl zůstat v klidu, protože místo živé posádky z filmu Armageddon by zemi zachraňoval stroj. Vesmírné smetí Na oběžné dráze je zhruba půl milionu předmětů. Kromě šroubů, zbytků raket a satelitů se ale najdou i kurióznější odpadky.
*Špachtle – Ztratil ji astronaut v roce 2006 při testech nových materiálů k opravě tepelných štítů. „Byla má nejoblíbenější,“ postěžoval si prý tehdy.
*Brašna s nástroji – V roce 2008 ji upustila astronautka Heide Stefanyshyn-Piperová. Pohyb tašky s nástroji v ceně sto tisíc dolarů mohou lidé sledovat na stránkách spaceweather.com.
*Kamera a kleště – Astronautce Suni Williamsové zřejmě kvůli poruše upevnění ulétla kamera, když se pokoušela uvolnit zaseklý solární panel, video incidentu se dá najít na webu. Při jiné opravě solárních panelů ztratil astronaut Scott Parazynski kleště.
*Moč – I když se nyní recykluje v pitnou vodu, původně se z vesmírné stanice moč prostě „házela přes palubu“. V chladném vakuu okamžitě zmrzla v soustavu krystalů. Astronauti to popisovali jako jeden z nejhezčích pohledů na oběžné dráze. *Popel – Tvůrce fenoménu Star Trek Gene Roddenberry a jeho manželka Majel Barrettová měli jako poslední přání, aby byl jejich popel vyslán do vesmíru.

Mohlo by vás zajímat

  • Pavel Ryba - muž, který Čechům prodá ročně tunu zlata

  • Majitel textilky Juta a senátor Hlavatý: V Senátu by…

  • Jan Hawelka: kavárenská hvězda z Mostu

  • Aleš Kučera: Chvíli potrvá, než se lidé naučí se státem…

  • Ondřej Kania: Otevřeme další dvě školy

  • Martin Burda: Bankám v Česku ujíždí vlak

  • Mnislav Zelený Atapana: Přítel amazonských indiánů

  • Jan Bílý: Nebuď uštvaný manažer. Buď král!

  • Jaroslav Žlábek: Na jedno nabití ujedeme 1000 kilometrů

Hry pro příležitostné hráče