Chyba musimy przestać zaśmiecać kosmos

Śmieci z ISS na moment przed wyrzuceniem. Źródło.

Kosmos jest duży. Nie jesteście w stanie uwierzyć jak niesamowicie duży. Ale, jak widać w Grawitacji Alfonso Cuarona, zostawiliśmy w nim bardzo dużo rzeczy. Przynajmniej 14 misji aktualnie przemierza układ słoneczny, odwiedzając asteroidy, komety, Marsa, Jowisza, Saturna, Merkurego, a nawet Pluton. Ale to nic w porównaniu do konstelacji złożonych ze stacji i satelitów, które cały czas krążą wokół naszej planety. Baza danych prowadzona przez Stowarzyszenie Zaangażowanych Naukowców [Union of Concerned Scientists] zawiera listę ponad tysiąca satelitów działających na orbicie ziemskiej.

Wszystkie te obiekty poruszają się bardzo szybko – orbitowanie to zasadniczo przemieszczanie się z taką prędkością, że omija się Ziemię, zanim się na nią spadnie – te, które utrzymują się na niskiej orbicie okołoziemskiej (na wysokości od 200 do 2000 km) poruszają się z prędkością kilku kilometrów na sekundę. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) na przykład orbituje ze średnią prędkością bliską 28 tys. km/h (ok. 8 km/s). Przy takiej prędkości każda poważniejsza kolizja może doprowadzić do kompletnej destrukcji satelity i stworzenia wielkiej chmury szczątków, które mogą uderzyć w innego satelitę, co stworzy kolejne szczątki i tak dalej. Teoretycznie, jeśli przestrzeń dookoła naszej planety się przepełni, jedno małe zderzenie może doprowadzić do gigantycznej reakcji łańcuchowej – zjawisko to złowieszczo nazwano Syndromem Kesslera.

Konsekwencje takiego biegu wydarzeń byłyby katastrofalne. Szczątki satelitów stanowiłyby oczywiste zagrożenie dla kosmonautów, którzy nie są tak ogarnięci, jak Sandra Bullock (przypomnijmy, że w Grawitacji do supermocy Sandry zaliczały się m.in. tarcza odbijająca kosmiczne śmieci i umiejętność pilotowania wszystkich znanych człowiekowi pojazdów). Poza takimi bezpośrednimi problemami, technologia satelitarna stałaby się praktycznie bezużyteczna, na całe pokolenia stracilibyśmy też możliwość wejścia w przestrzeń kosmiczną – to znaczy, że nie byłoby komunikacji satelitarnej i GPS-u. Mielibyśmy za to mnóstwo wkurzonych biegaczy pozbawionych Endomondo.

W Grawitacji tę reakcję zapoczątkowuje wybuch satelity, do którego doszło podczas próby rosyjskich pocisków. Ta fikcyjna misja jest odzwierciedleniem prawdziwego wypadku z 2007 roku, w którym Chiny wysadziły swojego satelitę Fengyun 1C w ramach testów broni antysatelitarnej. Szczątki FY-1C zniszczyły w styczniu tego roku rosyjskiego nanosatelitę BLITS, czego oczywiście nie da się porównać ze zbrodnią, jaką jest zniszczenie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej i George'a Clooneya, ale wciąż zasmuca.

Chiny Chinami, ale to Stany Zjednoczone odpowiedzialne są za najbardziej absurdalny epizod w historii zaśmiecania kosmosu, patrz: zimnowojenny Program West Ford. Był początek lat 60., Zimna Wojna w toku, a amerykańska armia wykryła słaby punkt w swoich działaniach operacyjnych. Globalna komunikacja w tamtych czasach opierała się całkowicie na podmorskich kablach, biegnących po dnach oceanów. Były one (i wciąż są) bardzo podatne na ataki, które mogą spowodować spore zamieszanie. W obawie przed utratą łączności, rząd szukając planu B zwrócił się ku niebiosom.

Jest rok 1961, a satelity komunikacyjne jeszcze nie tłoczą się w kosmosie. SCORE, pierwszy sztuczny satelita, został wystrzelony w kosmos kilka lat wcześniej, by nadać stamtąd nagrania z taśmy. Ale pierwsze aktywne satelity zaczęły operować dopiero w 1962 roku, a satelity geostacjonarne kilka lat później. Był to też czas, w którym jeszcze tak bardzo nie przejmowano się zanieczyszczeniem i środowiskiem naturalnym. Ale nawet w tym kontekście, plan amerykańskiej armii wydaje się szalony. Chcieli bowiem stworzyć pierścień otaczający Ziemię. Satelita mający na pokładzie setki milionów miedzianych igiełek (mniejszych nawet od łez uronionych za tę trzecią postać w Grawitacji, kimkolwiek była) w kontrolowany sposób rozprowadziłby je po orbicie ziemskiej, tworząc wątły pierścień, w praktyce złożony z milionów malutkich antenek. Komunikaty radiowe miały być wysyłane do pierścienia i odbijane, aż do odbiorcy w wybranym miejscu.

Nawet w latach 60. ludzie byli tym oburzeni. Naukowcy z całego świata protestowali przeciwko Programowi, traktując go jak akt wandalizmu. Wielu z nich, jak np. William Liller z Harvardu, ostrzegało o poważnych konsekwencjach pierścienia dla astronomii: „Znacznie zwiększona gęstość dipoli w pasie komunikacyjnym sprawi, że badanie odległych obiektów astronomicznych z Ziemi stanie się niesłychanie trudne". Problem dodatkowo pogarszał fakt, że informacje na temat położenia pierścienia były tajne.

Program West Ford opisano w ostatnim wydaniu fascynującego newslettera NASA – Orbital Debris Quarterly News [Kwartalnika Odpadów Kosmicznych]. Podjęto dwie próby utworzenia pierścienia, w październiku 1961 roku i maju 1963 roku. Pierwsza misja weszła na orbitę na wysokości ok. 3,5 tys. km, ale ze względu na „właściwości techniczne i nieprzewidziane efekty cieplne" igły pozlepiały się w kilka dużych zlepków, które wciąż znajdują się na orbicie. Pewien artykuł opublikowany po kilku miesiącach od pierwszej próby sugeruje, że za fiasko odpowiadała usterka mechaniczna – ale, oczywiście, brakuje szczegółowych informacji na ten temat.

Druga misja udała się trochę lepiej, ale tylko trochę. Nikt nie wie ile dokładnie igieł wypuszczono w przestrzeń kosmiczną, ale ich liczbę szacuje się na 120-215 mln. Ich miały przestać orbitować po kilku latach, ale po pół wieku ponad 144 małych obiektów – uznanych za zbitki igieł – wykryto w pobliskich orbitach. Według newslettera NASA „dziś na orbicie ziemskiej znajduje się 46 zlepków". Nigdy nie przyniosły żadnego pożytku w globalnej komunikacji.

Jednym z niezamierzonych efektów ubocznych tego nieudanego projektu było zwrócenie uwagi wspólnoty naukowej na problem odpadów kosmicznych: „Po nieudanej pierwszej misji Programu West Ford, Komitet do spraw Badań Przestrzeni Kosmicznej (COSPAR) założył Zespół Konsultacji Potencjalnych Szkód Spowodowanych przez Eksperymenty Kosmiczne. Grupa ta przekształciła się w dzisiejszy Zespół Potencjalnie Szkodliwych dla Środowiska Działań Kosmicznych (PEDAS), główny ośrodek dyskusji na temat odpadów kosmicznych w COSPAR-ze".

Dziś w planowaniu misji kosmicznych uwzględnia się temat odpadów kosmicznych, ale zawsze znajdą się ich minimalne ilości, a nawet płatek farby poruszający się z prędkością 27 km/s może spowodować zniszczenia. Według NASA wokół Ziemi orbituje 20 tys. obiektów „większych od grejpfruta" i ponad pół miliona większych od szklanej kulki; będą robić to przez długi czas, prawdopodobnie dziesiątki lat.

Oczywiście, poświęcając odpowiednią ilość czasu i pieniędzy, moglibyśmy jakąś ich część posprzątać. Pewni naukowcy wyszli z propozycją stworzenia „laserowej miotły", wysokoenergetycznego lasera, którego wiązkę kierowałoby się na cząsteczki w kosmosie. Nie zniszczyłby ich, ale poruszył w taki sposób, że z czasem opuściłyby orbitę ziemską. Szwajcarski projekt „Clean-mE" ma na celu stworzenie i wypuszczenie w kosmos nanosatelitów, które miałyby wyłapać większe odpady i zmienić ich orbity. Więc, na dzień dzisiejszy, musimy polegać na zamontowanych na Ziemi laserowych miotłach albo latających w kosmosie Roombach.

Ale prawdopodobnie najlepiej byłoby po prostu nie zaśmiecać kosmosu – niezależnie od tego, czy wysadza się własnego satelitę, żeby pochwalić się wielkim pociskiem, czy próbuje się stworzyć pierścień miedzi dookoła Ziemi.