Kapsula Shenzhou-20 kineskog programa Shenzhou vratila se na Zemlju bez astronauta nakon što je njezin prozor oštetio svemirski otpad manji od zrnca pijeska. Ovaj naizgled sitan incident još je jedan podsjetnik koliko je mala granica između rutinskog leta u orbitu i ozbiljne ugroze sigurnosti. U pozadini stoji problem koji se ubrzano pogoršava, a to je rastuća količina svemirskog otpada i spor napredak globalnih pravila koja bi je trebala obuzdati, pišu Ian Whittaker, viši predavač fizike na Sveučilištu Nottingham Trent, i Lesley Masters, viša predavačica međunarodnih odnosa na istom sveučilištu.
Kineska orbitalna postaja Tiangong redovito prima i šalje posade, no povratak kapsule Shenzhou-20 neće biti uobičajen. Tijekom završnih provjera prije povratka, 5. studenoga, astronauti su na jednom od prozora uočili oštećenje nalik pukotini. Analiza snimki, koju su proveli stručnjaci na Zemlji, pokazala je da je prozor pogodio komadić otpada manji od 1 milimetra, koji je probio vanjski i unutarnji sloj stakla. Kako je objasnio svemirski novinar Andrew Jones, računalne simulacije i dodatna ispitivanja pokazali su da je vjerojatnost loma prozora pri povratku kroz atmosferu niska, ali ne i nula. U scenariju ponovnog ulaska u atmosferu pri visokim temperaturama takav, iako malo vjerojatan, kvar smatra se neprihvatljivim rizikom, pa je odlučeno da se Shenzhou-20 vrati bez posade. Kineska svemirska agencija stoga je lansirala kapsulu Shenzhou-22 kao svojevrsnu misiju spašavanja kako bi tročlanu posadu sigurno vratila s postaje.
Svemirski promet u sve gušćoj orbiti
Stručnjaci već godinama upozoravaju da sve veći broj državnih i privatnih svemirskih programa pretvara orbitu oko Zemlje u sve zagušenije okruženje. Prema procjenama Europske svemirske agencije (ESA), u orbiti se nalazi više od 15.100 tona materijala koji je lansiran sa Zemlje. U tom oblaku otpada procjenjuje se oko 1,2 milijuna objekata veličine između 1 i 10 centimetara te oko 140 milijuna fragmenata veličine između 1 milimetra i 1 centimetra. U niskoj Zemljinoj orbiti ti se objekti kreću brzinom oko 7,6 kilometara u sekundi, što odgovara približno 27.000 kilometara na sat, te pri sudaru mogu ozbiljno oštetiti bilo koju letjelicu na putu. Upravo je takva brzina razlog zbog kojeg je fragment manji od 1 milimetra mogao probiti debelo staklo prozora kapsule Shenzhou-20.
Kako broj objekata u orbiti raste, ovakvi će se incidenti vjerojatno događati sve češće. Posljedice su skupe, od oštećenja opreme do sve izravnije prijetnje životu astronauta. Svaki sudar ujedno može stvoriti nove fragmente i dodatno pogoršati problem, jer se od jednog uništenog satelita mogu odvojiti tisuće novih komadića otpada.
Nekoliko država raspolaže sustavima kojima prati objekte u svemiru, no među njima se nalaze i vojni i drugi klasificirani sateliti, zbog čega postoji snažna zadrška u dijeljenju podataka. Kineski svemirski program nadzire vojska, u skladu s pristupom prema kojemu je svemir usko povezan s nacionalnom sigurnošću. Sličan pogled imaju i druge sile, što dodatno pojačava geopolitičke napetosti oko korištenja svemira i otežava razvoj zajedničkih rješenja.
Zastarjelo svemirsko pravo i nedostatak obvezujućih pravila
Ugovor o svemiru iz 1967. godine zamišljen je kao temeljni dokument koji uređuje aktivnosti država u svemiru. Taj je okvir danas uvelike zastario: ne uzima u obzir današnju količinu svemirskog otpada, niti eksplozivan rast privatnih lansiranja i komercijalnih konstelacija. U njemu se ne razrađuju ni konkretne obveze država i tvrtki kada je riječ o dugoročno održivom korištenju orbite. Ugovor je ratificiralo ukupno 117 država, no iako se u međuvremenu rade pokušaji uspostave novih normi upravljanja svemirom, rezultat je zasad ograničen.
Jedan od važnijih foruma je Inter-Agency Space Debris Coordination Committee, tijelo u kojem surađuju svemirske agencije više država. Ovaj odbor pruža platformu za razmjenu podataka i koordinaciju istraživanja, ali ne donosi obvezujuće odluke niti može nametnuti konkretne mjere. Nedostatak globalnog sporazuma koji bi se izričito bavio svemirskim otpadom, uključujući i jasne posljedice za nepoštivanje pravila, znatno otežava ozbiljnije rješavanje problema.
Istodobno, razvijaju se razne tehnologije za aktivno uklanjanje otpada, ali većina je zasad na razini koncepata i demo-misija. Jedna od ideja je svemirska letjelica opremljena svojevrsnom harpunom koja bi hvatala veće komade otpada. Međutim, prilikom ispaljivanja harpuna nastaje trzaj koji može destabilizirati letjelicu koja uklanja otpad i pretvoriti je u novi izvor krhotina. Drugi koncept predviđa korištenje velike mreže visokotehnološkog dizajna. Uspije li se mrežom usporiti fragmente, oni bi se postupno spustili u gušće slojeve atmosfere i izgorjeli.
Problem takvih metoda je održivost. Slanje jedne letjelice samo da ukloni nekoliko objekata zahtijeva znatne količine goriva i resursa, a pritom i samo lansiranje ima utjecaj na klimu. Jedno od učinkovitijih rješenja bila bi konstelacija manjih satelita koji bi dulje vrijeme ostali u orbiti i sustavno dovodili fragmente u niže putanje, gdje bi sagorjeli u atmosferi. Takav sustav tek treba temeljito osmisliti i eksperimentalno provjeriti.
Tehnološki pokušaji čišćenja i politička stvarnost
Među potencijalnim rješenjima spominje se i prizemni sustav nazvan “laser broom”. Riječ je o sustavu lasera koji s površine Zemlje ispaljuje niz kratkih impulsa prema objektima u niskoj orbiti. Ti impulsi mogli bi vrlo blago usporiti fragmente i promijeniti im orbitu tako da prije uđu u atmosferu i izgore. Takva tehnologija još nije ozbiljno testirana i nosi vlastite rizike, od mogućeg dodatnog zagrijavanja atmosfere zbog visokih energetskih impulsa do sasvim praktičnog problema da se meta jednostavno promaši.
Unatoč svim tim tehnološkim prijedlozima, rješavanje gomilanja otpada ostat će ograničeno ako se ne promijeni politički okvir upravljanja svemirom. Naglasak na nacionalnim interesima, sigurnosnim brigama i rastućoj ulozi privatnog sektora znači da se orbita onečišćuje brže nego što je trenutačno moguće čistiti. Svaki ozbiljniji sudar stvara daleko više fragmenata nego što ih bilo koji postojeći ili planirani sustav može ukloniti.
Posljednjih godina zabilježeno je više incidenata s velikim posljedicama. Godine 2007. Kina je testirala protusatelitsko oružje uništenjem vlastitog meteorološkog satelita Fengyun-1C, čime je u orbitu dodala oko 3.500 novih fragmenata. U 2009. godini ruski satelit Kosmos 2251 sudario se s komunikacijskim satelitom Iridium, pri čemu je nastalo približno 2.400 komadića otpada. Godine 2021. Rusija je izvela vlastiti test protusatelitske rakete, uništivši satelit Kosmos 1408 i stvorivši još 1.787 detektiranih fragmenata. Većina tih krhotina ponovno je ušla u atmosferu i izgorjela, no oko 400 njih i dalje kruži oko Zemlje.
Pitanje može li se tehnologija razvijena za protusatelitsko oružje u budućnosti preusmjeriti u sustave za uklanjanje otpada zasad ostaje otvoreno. Procjena je da se takav scenarij ne čini vjerojatnim, ali da postoji određeni tehnički potencijal, uz uvjet radikalne promjene političkog konteksta i načina uporabe tih sustava.
Zajednički standardi ili sve veći rizik
Da bi se rastuća prijetnja svemirskog otpada ozbiljno obuzdala, bit će potrebna koordinirana globalna akcija. To uključuje jasne i transparentne informacije o svim satelitima i drugim objektima koje države i privatne tvrtke lansiraju u orbitu te obvezu da se svaka buduća letjelica po završetku operativnog vijeka kontrolirano deorbitira. Na razini Europske svemirske agencije trenutačni standardi ublažavanja posljedica otpada propisuju da svaki satelit mora biti uklonjen iz orbite, odnosno deorbitiran, unutar 25 godina nakon završetka misije. Ovaj se kriterij nominalno primjenjuje i na male “cubesat” satelite, ali praktični postupak njihova sustavnog vraćanja u atmosferu još nije uvjerljivo demonstriran.
Ako se ništa ne promijeni, gomilanje otpada postupno će otežavati rad svih svemirskih agencija i privatnih tvrtki, neovisno o državi porijekla. Mogućnosti praćenja i pravovremenog upozoravanja sa Zemlje imaju svoja ograničenja, a razina rizika polako se približava granici na kojoj pojedinačni incidenti mogu uzrokovati lančane reakcije. Zbog toga je uređenje globalnog upravljanja svemirom postalo ključna politička i znanstvena tema.
Autor teksta upozorava da bi, nažalost, tek gubitak nekoliko iznimno skupih satelita ili čak ljudskih života mogao natjerati države i tvrtke da problem svemirskog otpada shvate s ozbiljnošću koju ravnoteža u orbiti već odavno zahtijeva.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
