• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Varför rymdskrot kan vara ett hot mot den nationella säkerheten

    Rymdskräp i jordens omloppsbana skapar en farlig hinderbana för satelliter och astronauter. Kredit:Dotted Yeti / Shutterstock.com

    Som en forskare i internationella relationer som studerar rymdrätt och rymdpolitik, Jag har insett vad de flesta inte helt förstår:Att hantera rymdskräp är lika mycket en nationell säkerhetsfråga som en teknisk.

    Att betrakta skräpet som cirkulerar runt jorden som bara ett hinder i vägen för mänskliga uppdrag är naivt. Eftersom aktiviteter i yttre rymden är djupt rotade i geopolitiken nere på jorden, den dolda utmaningen som skräpet utgör är militariseringen av rymdteknik som är avsedd att städa upp det.

    För att vara tydlig, rymdskräp utgör avsevärda risker; dock, att förstå dessa risker, Jag borde förklara vad det är och hur det bildas. Termen "rymdskräp" syftar på nedlagda människotillverkade föremål, reliker som blivit över från aktiviteter som går tillbaka till rymdålderns tidiga dagar. Med tiden har den definitionen utökats till att omfatta stora och små saker som kasserade boosters, pensionerade satelliter, överblivna bitar från rymdskepp, skruvmejslar, verktyg, muttrar och bultar, skärvor, förlorade handskar, och även färgfläckar.

    Från den 23, 000 skräpbitar i jordens omloppsbana som är större än 5-10 centimeter som vi kan spåra och katalogisera, till de hundratals miljoner som vi inte kan, det råder ingen tvekan om att både stora och små föremål som susar omkring i dödlig hastighet äventyrar utsikterna för civila, kommersiella och militära uppdrag i yttre rymden. Du kan plocka isär vad filmen "Gravity" gjorde fel, men vad det blev oförglömligt rätt var känslan av förödelse orsakad av ett orbitalt skräpmoln som förstörde utrustning och dödade tre astronauter vid nedslaget. Oavsett storlek, rymdskräp kan vara dödligt för både människor och maskiner.

    Från och med början av 2018, Europeiska rymdorganisationen (ESA) uppskattar att det har skett omkring 500 uppbrott, kollisioner, explosioner eller andra fragmenteringshändelser hittills som gett rymdskräp. Vissa av dessa händelser orsakas av olyckor. NASA rapporterade den första kända kollisionen någonsin mellan två objekt i rymden i juli 1996, när en europeisk booster kolliderade med en fransk rymdfarkost. Den händelsen skapade ett nytt skräp, som i sig omgående katalogiserades. Men olyckor kan också ha en stor inverkan på att öka skräpmolnet. År 2009, för första gången någonsin, en fungerande amerikansk kommunikationssatellit, Iridium-33, kolliderade med en icke fungerande rysk, Cosmos-2251, när de båda passerade yttersta norra Sibirien. Denna enda krasch genererade mer än 2, 300 fragment av skräp.

    En datorgenererad bild av objekt i jordens omloppsbana som för närvarande spåras. Ungefär 95 procent av objekten i den här illustrationen är skräp från omloppsbanan, dvs. inte fungerande satelliter. Prickarna representerar den aktuella platsen för varje objekt. De orbitala skräppunkterna skalas enligt bildstorleken på grafiken för att optimera deras synlighet och skalas inte till jorden. Bilden ger en bra visualisering av var de största orbitala skräppopulationerna finns. Kredit:NASA

    Naturlig fragmentering kontra avsiktlig förstörelse

    Rymdskräp kan också påverkas av att äldre rymdfarkoster går sönder. I februari 2015, en rymdfarkost från Defense Meteorological Satellite Program (DMSP-F13), kallas USA 109, som hade gått upp 20 år tidigare, sprängdes på grund av ett batterifel. Det kan ha bidragit med 100 skräpbitar som spårades av militära radarer på jorden, och möjligen också 50, 000 skärvor större än 1 millimeter som trotsade spårning eftersom de är för små. På grund av satellitens ursprungliga höga höjd, alla dessa fragment kommer att förbli i omloppsbana i årtionden, utgör risker för andra rymdfarkoster. I november 2015, igen på grund av ett möjligt batterifel, en annan nedlagd amerikansk vädersatellit, NOAA-16, smulas sönder och lägger till 136 nya objekt till skräpmolnet.

    I synnerhet, skräp i sig kan också splittras. I februari 2018, en kasserad stridsvagn från de övre stadierna av en ukrainsk-rysk Zenit-3F-raket fragmenterad.

    Skräp kan också falla tillbaka på jorden, vare sig från naturligt orbitalt sönderfall eller kontrollerat återinträde. Lyckligtvis landar de flesta sådana fallande skräp i jordens hav. Men ibland gör det inte det, och dessa sällsynta händelser kan bli en större fara under de kommande åren när storleken på skräpmolnet växer, och när den planerade flottan av kommersiella små satelliter blir verklighet. Nyligen, delar av Zenit-raketskräp rapporteras ha hamnat i kraschlandning i Peru. En av de senaste händelserna ägde rum i oktober 2018. Den amerikanska militären identifierade en bränsletank från en decennium eller så gammal Iridium-satellit som kraschade i en valnötsträdgård i Hanford, Kalifornien.

    Sedan finns det de mycket publicerade avsiktliga händelserna som lägger till skräpmolnet. Under 2007, Kina använde en markbaserad direktuppstigningsmissil för att ta ut sin egen åldrande vädersatellit, Fengyun-1C. Denna händelse skapade uppskattningsvis 3, 400 bitar av skräp som kommer att finnas kvar i flera decennier innan det förmultnar.

    Kinas agerande sågs allmänt som ett anti-satellittest (ASAT), en signal om landets expanderande militära rymdkapacitet. Att ha förmågan att skjuta ner en satellit för att få en militär fördel tillbaka på jorden avslöjar hotets grundläggande natur:De som är mest beroende av rymdtillgångar – nämligen, Förenta staterna, med uppskattningsvis 46 procent av de totala 1, 886 satelliter som för närvarande är i drift – är också de mest sårbara för rymdskrot som skapas medvetet. Det råder ingen tvekan om att angriparen också kommer att förlora i ett sådant scenario – men att sidoskador kan vara värt besväret om din mer rymdberoende rival får ett mer förödande slag.

    Bränsletanken från en Iridium-satellit som lanserades 1997-1998 kom åter in i jordens atmosfär och kraschade i en kalifornisk fruktträdgård där den upptäcktes i slutet av oktober 2018. Kredit:Kings County Sheriff's Office

    Stealth "motrymdkapplöpning"

    Uppsättningen statliga eller kommersiella lösningar för att motverka skräp från omloppsbanan – oavsett om det är laser, nät, magneter, tjuder, robotarmar eller samcirkulerande tjänstesatelliter – har bara underblåst utsikterna för en smygkapplöpning om dominans i yttre rymden.

    Samma teknik som fångar eller zapar eller drar bort skräpet kan göra samma sak med en fungerande rymdfarkost. Eftersom ingen kan vara säker på avsikten bakom sådana föreslagna "kommersiella" tekniker för sanering av rymdskräp, regeringar kommer att tävla om att komma före sina konkurrenter på marknaden. Det spelar roll hur och med vilken avsikt du motverkar rymdskräp med teknologier för dubbla användningsområden, och mer så i en tid av förändringar i världsordningen. Både de gamla och nya rymdmakterna kan lätt dölja sina militära avsikter i legitima farhågor om, och eventuellt kommersiella lösningar för, skräpfaror. Och det finns nu ett antal öppna bedömningar om teknik för borttagning av rymdskräp som kan fungera som militära program, såsom lasrar eller jägare.

    Denna sammansmältning av marknaden och militären är inte en konspiration utan en realitet. Om du är en stormakt som USA som är starkt beroende av rymdtillgångar i både den ekonomiska och militära sfären, då är du sårbar för både orbitalskräp och de tekniker som föreslagits för dess sanering. Och både dina allierade och dina rivaler vet det.

    Det är så vi har hamnat i ett motrymdkapplöpning, vilket inte liknar din farfars rymdkapplöpning. På ett grundläggande sätt, det här nya loppet återspeglar den flyktiga geopolitiken hos jämnåriga eller nära-liknande konkurrenter idag, och det går inte att komma ifrån det i någon domän. Precis som på jorden, i kosmos världens högsta rymdmakter – USA, Kina, Japan, Ryssland, Indien – har gått från enbart rymdsituationsmedvetenhet till total medvetenhet om stridsområdet. Om saker och ting håller i sig, oavsiktliga eller avsiktliga händelser som involverar skräp från omloppsbanan är redo att härja fredliga utsikter i yttre rymden.

    Hur ska vi då gå framåt så att yttre rymden förblir säker, hållbar och säker för alla makter, vare sig det är stort eller litet? Detta är inte en uppgift som någon enskild nation – hur stor som helst – kan utföra framgångsrikt på egen hand. Lösningarna får inte bara vara tekniska eller militära, antingen. För att fredliga lösningar ska bestå, avskräckning och diplomati, såväl som allmänhetens medvetenhet, kommer att behöva formas proaktivt av världens rymdmakter, ledare och tänkare.

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com