Kredit:Frame Stock Footage/Shutterstock
Chansen att någon dödas av rymdskräp som faller från himlen kan verka löjligt liten. Trots allt har ingen ännu dött av en sådan olycka, även om det har förekommit fall av person- och egendomsskador. Men med tanke på att vi skjuter upp ett ökande antal satelliter, raketer och sonder ut i rymden, måste vi börja ta risken på större allvar?
En ny studie, publicerad i Nature Astronomy , har uppskattat risken för kausaliteter från fallande raketdelar under de kommande tio åren.
Varje minut varje dag regnar skräp ner över oss från rymden – en fara vi är nästan helt omedvetna om. De mikroskopiska partiklarna från asteroider och kometer smyger sig ner genom atmosfären för att obemärkt bosätta sig på jordens yta – vilket ger upp till cirka 40 000 ton damm varje år.
Även om detta inte är ett problem för oss, kan sådant skräp göra skador på rymdfarkoster - som nyligen rapporterades för rymdteleskopet James Webb. Ibland kommer ett större prov som en meteorit, och kanske en gång vart 100:e år eller så lyckas en kropp på tiotals meters bredd köra genom atmosfären för att gräva ut en krater.
Och - lyckligtvis mycket sällan - kan kilometerstora föremål ta sig upp till ytan och orsaka död och förstörelse - vilket framgår av bristen på dinosaurier som strövar omkring på jorden idag. Det här är exempel på naturligt rymdskräp, vars okontrollerade ankomst är oförutsägbar och sprids mer eller mindre jämnt över världen.
Den nya studien undersökte emellertid den okontrollerade ankomsten av konstgjorda rymdskräp, såsom förbrukade raketsteg, i samband med raketuppskjutningar och satelliter. Med hjälp av matematisk modellering av raketdelars lutning och banor i rymden och befolkningstäthet under dem, såväl som 30 års tidigare satellitdata, uppskattade författarna var raketskräp och andra bitar av rymdskräp landar när de faller tillbaka till jorden .
De fann att det finns en liten, men betydande, risk för att delar kommer in igen under det kommande decenniet. Men det är mer sannolikt att detta händer över sydliga breddgrader än nordliga. Faktum är att studien uppskattade att raketkroppar är ungefär tre gånger mer benägna att landa på breddgraderna Jakarta i Indonesien, Dhaka i Bangladesh eller Lagos i Nigeria än de i New York i USA, Peking i Kina eller Moskva i Ryssland.
Författarna beräknade också en "olycksförväntning" - risken för människoliv - under det kommande decenniet som ett resultat av okontrollerade raketåterinträden. Om man antar att varje återinträde sprider dödligt skräp över en yta på tio kvadratmeter, fann de att det finns en 10 % chans för en eller flera dödsoffer under det kommande decenniet, i genomsnitt.
Hittills har potentialen för skräp från satelliter och raketer att orsaka skada på jordens yta (eller i atmosfären på flygtrafiken) ansetts vara försumbar. De flesta studier av sådant rymdskrot har fokuserat på risken som genereras i omloppsbana av nedlagda satelliter som kan hindra säker drift av fungerande satelliter. Oanvänt bränsle och batterier leder också till explosioner i omloppsbana som genererar ytterligare avfall.
Men när antalet inträden i raketuppskjutningsverksamheten ökar – och går från regering till privat företag – är det högst troligt att antalet olyckor, både i rymden och på jorden, som den som följde uppskjutningen av den kinesiska långa marschen 5b, kommer också att öka. Den nya studien varnar för att siffran på 10 % därför är en försiktig uppskattning.
Saudiska tjänstemän inspekterar en kraschad modul i januari 2001. Kredit:Wikipedia
Vad kan göras
Det finns en rad tekniker som gör det fullt möjligt att kontrollera att skräp kommer in igen, men de är dyra att implementera. Till exempel kan rymdfarkoster "passiveras", varvid oanvänd energi (som bränsle eller batterier) förbrukas snarare än lagras när rymdfarkostens livslängd har tagit slut.
Valet av omloppsbana för en satellit kan också minska risken för att producera skräp. En nedlagd satellit kan programmeras att röra sig in i låg omloppsbana om jorden, där den kommer att brinna upp.
Det finns också försök att skjuta upp återanvändbara raketer som till exempel SpaceX har demonstrerat och Blue Origin håller på att utveckla. Dessa skapar mycket mindre skräp, även om det kommer att finnas en del från färg och metallspån, eftersom de återvänder till jorden på ett kontrollerat sätt.
Många byråer tar riskerna på allvar. European Space Agency planerar ett uppdrag för att försöka fånga och ta bort rymdskräp med en fyrarmad robot. FN, genom sitt Office of Outer Space Affairs, utfärdade en uppsättning riktlinjer för begränsning av rymdskräp 2010, som förstärktes 2018. Men som författarna bakom den nya studien påpekar är dessa riktlinjer, inte internationell lag, och gör det. inte ge några detaljer om hur begränsningsaktiviteter ska implementeras eller kontrolleras.
Studien hävdar att avancerad teknik och mer genomtänkt uppdragsdesign skulle minska graden av okontrollerat återinträde av rymdskeppsskräp, vilket minskar risken över hela världen. Det sägs att "okontrollerade återinträden av raketkroppar utgör ett problem med kollektiva åtgärder; lösningar finns, men varje uppskjutande stat måste anta dem."
Ett krav på regeringar att agera tillsammans är inte utan motstycke, vilket framgår av avtalet om att förbjuda ozonskiktsförstörande klorfluorkol-kemikalier. Men, ganska tråkigt, kräver denna typ av aktion vanligtvis en stor händelse med betydande konsekvenser för det norra halvklotet innan åtgärder vidtas. Och ändringar av internationella protokoll och konventioner tar tid.
Om fem år är det 70 år sedan uppskjutningen av den första satelliten i rymden. Det skulle vara ett passande firande av den händelsen om den kunde markeras av ett stärkt och obligatoriskt internationellt fördrag om rymdskrot, ratificerat av alla FN-stater. I slutändan skulle alla nationer dra nytta av ett sådant avtal. + Utforska vidare
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.