När vi tänker på rymden, vi tänker stort och tomt men när det kommer till jordens bana, det är belamrat med miljontals skräpbitar som vi kallar rymdskräp.

Skräpet – eller rymdskräpet – består av okontrollerbara människotillverkade föremål som förblir i omloppsbana långt efter att de har tjänat sitt ursprungliga syfte. Omfattningen av skräp sträcker sig från mycket stora inklusive kasserade etapper från raket- och satellituppskjutningar, till mindre metalldelar som muttrar och bultar, ända ner till partiklar som färgflingor.

Som minsta, rymdskräpet kanske bara är en millimeter stort, men det finns tusentals bitar större än en pizzakartong som orsakar problem.

Enligt Europeiska rymdorganisationens senaste statistiska modellering, det finns cirka 34, 000 objekt större än 10 centimeter i omloppsbana, men upp till 128 miljoner föremål mellan en millimeter och en centimeter som flyter runt. Föremål som är mindre än 10 centimeter kan inte spåras på konventionellt sätt.

Satellitsystemexpert Dr. Joon Wayn Cheong, från UNSW School of Electrical Engineering and Telecommunications, säger att när människor skjuter upp fler föremål i rymden, detta skräp kan i allt högre grad hota säkerheten för satelliter och mänskliga astronauter.

"Rymdskräp utgör en särskild risk för rymduppdrag som involverar människoliv, " han säger.

"Detta är särskilt viktigt för den internationella rymdstationen, eftersom noggrant övervägande måste göras om rymdskrotets omloppsbana innan rymdpromenadövningar genomförs.

"Det största problemet med dessa objekt är att de inte kan spåras eller kontrolleras. Om vi ​​kan kontrollera dem, vi kan enkelt säkerställa att de undviker och manövrerar runt närliggande föremål."

Dock, när rymdskräp kolliderar in i andra satelliter i omloppsbana, eller större bitar av rymdskräp, det kan gå sönder i mindre skräpbitar – ytterligare underblåsa problemet.

"Det kallas Kesslers syndrom. Detta fenomen beskriver den exponentiella tillväxten av föroreningar i våra banor, där skräp föder mer skräp, och tyvärr, det finns inte tillräckligt med pengar eller resurser i världen för att rensa upp allt rymdskräp ordentligt."

Liten men mäktig

Det är svårt att tro att föremål som är mindre än storleken på en tandpetare kan orsaka så mycket skada men i rymden, vad som helst är möjligt.

"Rymdskräp kan färdas upp till 10 kilometer per sekund vilket har samma effekt som att träffas av en liten cricketboll i 100 kilometer i timmen, " säger Dr Cheong.

"Exteriören på satelliter är ofta täckt av solpaneler, som består av sprött glas. Så oavsett hur lite skräp det kolliderar med, satelliten kommer sannolikt att skadas, och därför skapas mer skräp.

"Dessa satelliter är sårbara - de är inte designade för att krossas."

Dyra fastigheter

Liksom fastighetsmarknaden, orbit fastigheter är begränsade och konkurrenskraftiga.

En av de viktigare banorna är den geostationära omloppsbanan, kallas den geosynkrona ekvatorialbanan (GEO), som ligger på en höjd av 35, 000 kilometer från jordens yta. Den anses vara en av de mest värdefulla banorna och upptas av många telekommunikations- och sändningssatelliter.

"Rymdskräp förorenar banorna det upptar; det använder upp den orbitala spalten som en annan funktionell, mer användbar satellit skulle kunna ockupera, " säger Dr Cheong.

"Vi ser en ökande trend av rymdorganisationer och företag som skickar många satelliter till mycket högre omloppsbanor, främst den övre låga jordens omloppsbana (LEO), och i vissa fall GEO-banan.

"Men de hamnar i en situation där de tappar kontrollen över dessa satelliter, eller så slutar de fungera helt men fortsätter att ockupera omloppsbanan i 10 till 15 år och det finns inget sätt att återställa dem."

Detta skapar ett problem där icke-funktionella satelliter slutar ockupera främsta fastigheter, han säger.

"Och allt eftersom tiden går, deras position i rymden blir mer och mer värdefull eftersom det finns färre banor tillgängliga för att skicka upp nya satelliter för viktiga ändamål som kommunikation, positionering, jordobservation och annan teknik."

Rymdskräp efter detta

Som biträdande direktör vid UNSW Australian Center for Space Engineering (ASCER), Dr. Cheong ledde teamet som byggde Australiens första operativa CubeSat i rymden—UNSW-EC0.

Han säger att det finns mer hållbara sätt att utföra experimentella rymduppdrag – genom att placera dem i lägre omloppsbanor där de passivt kommer in på jorden igen inom ett till två år med nästan noll risk för kollision. När satelliter når slutet av sitt liv, Dr Cheong säger att de antingen borde flyttas till en kyrkogårdsbana eller vända tillbaka till jorden, för att minska risken för kollision med andra satelliter.

"Klotogårdsbanor ligger på mycket högre höjd och stör inte vanliga operativa banor, " han säger.

"För satelliterna som är närmare jorden, du kan flytta dem till en ännu lägre omloppsbana och låta gravitationen dra tillbaka dem ner till jorden och de sönderfaller snabbare när de rör sig genom den gradvis tjockare atmosfären under den.

"För satelliterna som är längre bort, de bör flyttas till en kyrkogårdsbana.

"Det åligger rymdfarkostoperatörerna att se till att de har tillräckligt med bränsle i slutet av sitt uppdrag för att fatta ett medvetet beslut om vad de ska göra med satelliten - bara dumpa den inte och förorena våra banor ytterligare."

Utom synhåll, ur sinnet

Dr Cheong säger att det borde göras en internationell ansträngning för att rensa upp skräpet i rymden.

"Ett av problemen med rymdskräp är bristen på ansvarsskyldighet. Det är svårt för dessa byråer och företag att erkänna att deras satellit har misslyckats - vilket gör kollision med skräp ofrånkomlig, " säger Dr Cheong.

"När det gäller små oupptäckbara skräp, om vi inte vet att det är där uppe, vi kan inte redogöra för det i framtida rymduppdrag. Detta ökar chanserna för framtida kollision."