Űrszemétté váló műholdak a Föld körül (a képen jól látható a geostacionárius pálya közelében kialakult „űrszemétgyűrű”)

ESA

Űrszemétnek nevezzük a már nem működő műholdakat, beleértve a Föld körül keringő rakétafokozatokat is. Tágabb értelemben űrszemét a Naprendszerbe juttatott valamennyi, már működésképtelen mesterséges tárgy. Csakhogy, míg a Holdon nem jelentenek veszélyt a felszínén hagyott űrszondák vagy épp a holdkompok leszállóegységei, addig a Föld körül ma már az űrhajósok életét is veszélyeztethetik.

Meghökkentő például az a becslés, miszerint a Föld körül körülbelül 600 ezer, egy cm-nél nagyobb átmérőjű objektum kering. Az ilyen kis testek műholdak ütközésekor vagy akár felrobbantásakor jönnek létre, de ide tartoznak az űrállomásról, űrhajókról elszabadult apró tárgyak is (csavar, kesztyű stb.). A számítások szerint a Nemzetközi Űrállomásra épp az egy cmnél nagyobb objektumok jelenthetnek veszélyt. A veszély mértékét befolyásolja az űrszemét pályája, becsapódási sebessége.

A komoly gondot azonban az jelenti, hogy mindezekből csupán mintegy 20 ezer objektumot tudunk a Földről észlelni, radarral követni. Ha a nagyobb űrszemétdarabok (pl. a már nem üzemelő műholdak) az űrállomás közelébe érkeznek, megemelik az ISS pályáját, s kikerülik az űrszemetet. Egyre többször van erre szükség.

2009 márciusában a Nemzetközi Űrállomás űrhajósainak át kellett szállniuk egy mentőűrhajóként (is) funkcionáló, az űrállomáshoz kikötött Szojuz űrhajóba, hogy egy közelgő űrszemét becsapódása esetén ne kerüljön veszélybe az életük. Sokkal korábban, 1983-ban az STS–7 küldetését teljesítő amerikai Challenger űrrepülőgép űrhajósai sem voltak biztonságban: egy kisméretű űrszemétdarab az űrrepülőgép ablakába csapódott. Kis krátert vájt rajta, de az ablak szerencsére nem tört be.

A Föld légköre megvéd minket az űrszeméttől, hiszen a légkörbe belépő darabok teljesen elégnek, mire lezuhannának – gondolhatnánk. Azonban a nagyobb műholdak egyes részei elérhetik a felszínt. A talán legkomolyabb eset 1997-ben történt, amikor egy amerikai Delta–2 hordozórakétáról letört, mintegy tízcentiméteres burkolatdarab egy nő vállán „landolt” – szerencsére sebessége addigra anynyira lecsökkent, hogy nem okozott sérülést. 2008-ban már rakétával kellett megsemmisíteni egy amerikai kémműholdat, melynek nagyobb darabjai valószínűleg lezuhantak volna.

A műholdak effajta megsemmisítését a hidegháború idején a szovjetek és az amerikaiak, egy 2007-es kísérlet során pedig a kínaiak is sikerrel tesztelték. Minden egyes ilyen alkalommal több tízezer parányi darabra oszlanak a szétlőtt műholdak, jelentősen növelve ezzel az űrszemét mennyiségét. Ma már azonban arra is ismerünk példát, hogy két műhold véletlenszerű ütközéséből alakuljon ki többezer darabot számláló törmelékfelhő.

Az űrszemét a televíziós műsorszórást vagy éppen a meteorológiai műholdak zavartalan működését is veszélyezteti nem csak ütközés esetén. Az Egyenlítő felett mintegy 36 ezer kilométeres magasságban, az ún. geostacionárius pályán keringő műholdak keringési ideje megegyezik a Föld forgási periódusával: ezek a műholdak látszólag egy helyben állnak a Földről nézve. Ezért a műholdas tévéműsorok sugárzására vagy az adott terület folyamatos meteorológiai megfigyelésére épített műholdakat itt helyezik el. Azonban a műholdak nem lehetnek se közelebb, se távolabb a Földtől a geostacionárius pálya távolságánál ahhoz, hogy látszólag valóban egy helyen maradjanak. Ennek megfelelően ezek a műholdak – amint nő a számuk – egyre nagyobb veszélyt jelentenek egymásra nézve, hiszen a pálya lassan telítetté válik. Az adásait ma is közvetítő, ám irányíthatatlanul sodródó Galaxy–15 amerikai műsorszóró hold például rendre elhalad egy-egy távközlési vagy épp meteorológiai hold mellett. Ilyen alkalmakkor jelei zavarják a másik műhold jeleit, így a tévéadást, vagy épp jelentősen akadályozzák az időjárásképek sugárzását. A műhold meghibásodása miatt a földi irányítás elveszítette az uralmat a hold felett: nem tudják a pályáját módosítani vagy a műsorszórást leállítani.

Itt a Földön a szeméthegyeket szigorú környezetvédelmi szabályok betartása mellett elégetik vagy elássák. A világűrben erre persze nincs lehetőség. Bár számos terv született az űrszemét összegyűjtésére, jelenleg valamennyi elgondolás kivitelezhetetlen. (Az egyik ilyen terv, az űrszemét begyűjtése űrhajóval vagy robotokkal, nem nevezhető sem gazdaságosnak és kiváltképp nem hatékonynak. Már ha egyáltalán kifejlesztenék ennek technikai feltételeit.)

Az alacsony pályán keringő űrszemétdarabok idővel elégnek a légkörben. Így talán nem kell mást tennünk, mint a lehető legnagyobb mértékben visszafogni a műholdindítások számát, s várni, akár évtizedekig is. A szimulációk alapján azonban ezzel sem csökkenne az űrszemét nagysága. Ma már ugyanis annyi űrszemét kering a Föld körül, hogy az időről időre bekövetkező ütközésekből létrejövő kisebb darabok száma bőven a légkörben lassan elégő részek számán felül van. Ha két műhold ütközik egymással, az így létrejövő darabkák újabb műholdakba csapódnak, s azok is darabjaira esnek szét… ezt a dominóhatást Kessler-effektusnak hívják. Ha nem is indítanánk több műholdat, akkor is 50–100 éven át még nőne az űrszemét darabjainak mennyisége.

Azt ma még nem tudjuk, hogyan fogja az emberiség ezt a problémát megoldani. Ám meg kell oldanunk, hiszen saját magunkat zárjuk be a Földre, s hosszú távon ez komoly akadálya lehet mondjuk egy holdutazásnak. Ma azonban egyelőre csak annyit tehetünk, hogy nem lövünk szét különböző műholdakat. S persze az űrhajósoknak is vállalniuk kell, hogy az űrállomásról időnként átköltöznek egy mentőűrhajóba, ha épp úgy hozza a sors…

Kapcsolódó cikkek: Lógósok iskolatáskával | Mélabú felügyelő esetei | Bűnös város? | John Lennon születésnapjára | Látogatás a múzeumban