Konstnärens intryck av allt rymdskräp i jordens omloppsbana. Kredit:NASA
Förra helgen, mycket uppmärksamhet fokuserades på rymdstationen Tiangong-1. För en tid, rymdorganisationer och satellitspårare från hela världen hade förutspått när denna station skulle falla till jorden. Och nu när den säkert har landat i Stilla havet, många människor andas lättad. Även om det var mycket liten chans att något skräp skulle falla till jorden, blotta möjligheten att vissa kan orsaka sin del av ångest.
Intressant nog, oro över hur och när Tiangong-1 skulle falla till jorden har hjälpt till att sätta den större frågan om orbitalskräp och återinträde i perspektiv. Enligt SDO i genomsnitt, cirka 100 ton rymdskräp brinner upp i jordens atmosfär varje år. Att övervaka dessa återinträden och varna allmänheten om möjliga faror har blivit rutinarbete för experter på rymdskräp.
Detta skräp tar formen av nedlagda satelliter, okontrollerad rymdfarkost, de övre stadierna av förbrukade raketer, och olika kasserade föremål (som nyttolastskydd). Över tid, detta skräp bromsas av jordens övre atmosfär och dukar sedan under för jordens gravitationskraft. När det gäller större föremål, vissa bitar överlever den brinnande återinträdesprocessen och når ytan.
I de flesta fallen, detta skräp faller i havet eller landar någonstans långt borta från mänsklig bosättning. Medan du fortfarande är i omloppsbana, dessa objekt spåras av ett amerikanskt militärt radarnätverk, ESA:s kontor för rymdskrot, och andra byråer och oberoende satellitspårare. Denna information delas för att säkerställa att felmarginalerna kan minimeras och förutspådda återinträdesfönster kan hållas smala.
Radarbilder förvärvade av Tracking and Imaging Radar-systemet – ett av världens mest kapabla – som drivs av Tysklands Fraunhofer FHR-forskningsinstitut. Kredit:Fraunhofer FHR
För SDO-teamet, dessa ansträngningar är baserade på data och uppdateringar från ESA:s medlemsländer och civila myndigheter som de samarbetar med, medan ytterligare information tillhandahålls av teleskop och andra detektorer som drivs av institutionella och privata forskare. Ett exempel är Tracking and Imaging Radar (TIRA) som drivs av Fraunhofer Institute for High Frequency Physics and Radar Techniques nära Bonn, Tyskland.
Detta är en utmanande uppgift, och ofta föremål för ett mått av oprecision och gissningar. Som Holger Krag, chefen för ESA:s rymdskrotkontor, förklarade:
"Med vår nuvarande kunskap och den senaste tekniken, vi kan inte göra särskilt exakta förutsägelser. Det kommer alltid att finnas en osäkerhet på några timmar i alla förutsägelser – även bara dagar innan återinträdet, osäkerhetsfönstret kan vara mycket stort. De höga hastigheterna hos återvändande satelliter innebär att de kan resa tusentals kilometer under det tidsfönstret, och det gör det mycket svårt att förutsäga en exakt plats för återinträde."
Av de 100 ton som kommer in i vår atmosfär varje år, de allra flesta är små skräpbitar som brinner upp väldigt snabbt – och därför inte utgör något hot mot människor eller infrastruktur. De större nedfarterna, varav det finns cirka 50 per år, resulterar ibland i att skräp når ytan, men dessa landar vanligtvis i havet eller avlägsna områden. Faktiskt, i rymdfärdens historia, inga dödsoffer har någonsin bekräftats av fallande rymdskräp.
Tiangong-1 sett i en sammansättning av tre separata exponeringar tagna den 25 maj, 2013. Kredit:David Murr
ESA deltar också i en gemensam spårningskampanj som drivs av Inter Agency Space Debris Coordination Committee, som består av experter från 13 rymdorganisationer. Förutom ESA, denna kommitté omfattar flera europeiska rymdorganisationer, NASA, Roscosmos, den kanadensiska rymdorganisationen, den japanska Aerospace Exploration Agency, den indiska rymdforskningsorganisationen, China National Space Agency, och Ukrainas statliga rymdorganisation.
Syftet med dessa kampanjer är att rymdorganisationer ska samla sina respektive spårningsinformation från radar och andra källor. Därvid, de kan analysera och verifiera varandras data och förbättra prediktionsnoggrannheten för alla medlemmar. ESA var värd för kampanjen 2018, som följde återinträdet av Kinas rymdstation Tiangong-1 när den gick in i jordens atmosfär i helgen – vars detaljer publiceras på ESA:s Rocket Science-blogg.
"I dag, alla i Europa litar på den amerikanska militären för omloppsdata från rymdskräp – vi saknar radarnätverket och andra detektorer som behövs för att utföra oberoende spårning och övervakning av objekt i rymden, ", sade Krag. "Detta behövs för att möjliggöra ett meningsfullt europeiskt deltagande i de globala ansträngningarna för rymdsäkerhet."
Även om det kanske inte är en exakt vetenskap att förutsäga när och var rymdskräp kommer in i vår atmosfär igen, det har en sak att göra – dess 100 % säkerhetsrekord. Och som Tiangong-1-nedstigningen visade, tidig varning och aktiv spårning säkerställer att potentiella hot upptäcks i god tid.