Stillbild tagen från en film, Rymdskrot ? en resa till jorden, släpps den 18 april, 2017. Kredit:ESA
Skräp i omloppsbana, annars känd som "rymdskräp", är ett stort problem. Detta massiva moln som kretsar runt jorden är resultatet av de många satelliterna, plattformar och förbrukade bärraketer som har skickats ut i rymden under åren. Och allt eftersom tiden gick, kollisioner mellan dessa objekt (liksom sönderfall och erosion) har skapat ännu mer i vägen för skräp.
Bortsett från att hota satelliter och utgöra en fara för långsiktiga omloppsuppdrag – som den internationella rymdstationen – kan denna situation utgöra allvarliga problem för framtida rymduppskjutningar. Och baserat på de senaste siffrorna som släppts av Space Debris Office vid European Space Operations Center (ESOC), problemet har blivit värre.
För att dela upp siffrorna, enligt ESOC, cirka 5250 uppskjutningar har skett sedan början av rymdåldern, som officiellt startade den 4 oktober, 1957, med uppskjutningen av den sovjetiska Sputnik 1-satelliten. Av de många uppdrag som har lanserats sedan dess, cirka 23, 000 är fortfarande i omloppsbana, medan endast 1200 fortfarande är i drift.
Dock, detta står för endast 6% av alla faktiska objekt i omloppsbana. Ytterligare 38 % kan tillskrivas nedlagda satelliter, förbrukade övre stadier och uppdragsrelaterade objekt (startadaptrar, linsskydd, etc.). Allt sagt, uppskattningsvis 94 % av objekten i omloppsbana kvalificerar sig som "rymdskräp" - en term som används för att beskriva objekt som inte längre tjänar något användbart syfte.
Källor till rymdskräp inkluderar explosioner av raketkroppar. Kredit:ESA
Cirka 64 % av dessa föremål är fragment från de många upplösningarna, explosioner och kollisioner av satelliter eller raketkroppar som har ägt rum under de senaste decennierna. Dessutom, det finns bevis på en mycket större population av skräp som inte kan spåras operativt. Det är där ESA:s senaste siffror återigen kommer in i bilden.
Enligt olika statistiska modeller, Det finns uppskattningsvis 166 miljoner objekt i omloppsbana som varierar i storlek från 1 mm till 1 cm i diameter. Det finns också ytterligare 750, 000 föremål som sträcker sig från 1 cm till 10 cm i diameter, och ca 29, 000 föremål som överstiger 10 cm i diameter. ESA och andra rymdorganisationer runt om i världen är ansvariga för att spåra cirka 42, 000 av de större.
Allt sagt, den totala massan av alla föremål som kretsar runt jorden uppskattas till 7500 metriska ton (~8267 amerikanska ton). Och mellan allt detta skräp, lite över 290 uppbrott, explosioner och kollisioner har ägt rum, vilket resulterar i fragmentering av föremål och skapandet av många mindre bitar av skräp. Var och en av dessa anses vara ett allvarligt hot på grund av de relativa omloppshastigheterna de har.
Chipet i ISS kupolfönster, fotograferad av astronauten Tim Peake. Kredit:ESA/NASA/Tim Peake
Väsentligen, orbital skräp kan nå hastigheter på upp till 56, 000 km/h på grund av jordens rotation. Med denna hastighet, även en centimeterstor bit av skräp kan allvarligt skada eller inaktivera en fungerande rymdfarkost. Under tiden, en kollision med ett föremål som är större än 10 cm kommer att leda till katastrofala sammanbrott, släpper ut mer farliga skräpmoln som kan orsaka ytterligare katastrofala kollisioner – ett fenomen som kallas "Kesslers syndrom".
Lämnas omarkerad, det är erkänt att problemet kommer att bli exponentiellt värre. Då är det inte konstigt varför ESA och andra rymdorganisationer talar om att genomföra "åtgärder för att minska rymdskräp". Sådana åtgärder, som inkluderar att minska massan i högdensitetsregioner och designa farkoster med säker återinträdesteknik, skulle kunna minska tillväxten av rymdskräppopulationer.
Det finns också förslag på "aktiv borttagning", som skulle rikta in sig på skräpfälten som redan finns där. Redan, det finns flera idéer på bordet, allt från rymdbaserade lasrar som kan rensa bort skräp ur ISS-banan till rymdfarkoster som kan haka fast i skräp och kretsa runt det. Dessa och andra relaterade ämnen kommer alla att tas upp vid den kommande sjunde europeiska konferensen om rymdskrot.
ESA-grafik med titeln "Why Space Debris Mitigation is needed". Kredit:ESA
Denna konferens kommer att äga rum 18-21 april, 2017, vid European Space Operations Centre i Darmstadt, Tyskland. Som den största sammankomsten i sitt slag, denna fyra dagar långa konferens kommer att träffa internationellt kända forskare, ingenjörer, operatörer, jurister och beslutsfattare från hela världen samlas för att diskutera olika aspekter av forskning om rymdskräp.
Detta kommer att innefatta mättekniker, miljömodelleringsteorier, riskanalystekniker, skyddsdesign, begränsnings- och saneringskoncept, och policy &juridiska frågor. Förutom att tillhandahålla ett forum för att presentera och diskutera de senaste resultaten, denna konferens är också en chans för experter att definiera framtida riktningar för forskning.
Rymdbanorna måste rensas om vi hoppas kunna kommersialisera och utnyttja Low Earth Orbit (LEO) under de kommande åren. Och de goda människorna som bedriver forskning ombord på ISS och Kinas rymdstation Tianglong-1 skulle säkert uppskatta det.