science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Neerstortende Chinese raket benadrukt groeiende gevaren van ruimteschroot

Visualisatie van satellieten in een baan rond de aarde. Krediet:NASA

Dit weekend, een Chinese raketbooster, met een gewicht van bijna 23 ton, kwam terug naar de aarde na meer dan een week in de ruimte te hebben doorgebracht - het resultaat van wat sommige critici, waaronder NASA-beheerder Bill Nelson, hebben toegeschreven aan slechte planning door China. Stukken van de raket, genaamd Long March 5B, zouden zijn neergespat in de Indische Oceaan bij de Malediven, en niemand raakte gewond.

Maar de gebeurtenis heeft de potentiële gevaren aangetoond die voortkomen uit de groeiende aanwezigheid van de mensheid in de ruimte, zei Hanspeter Schaub, hoogleraar bij de afdeling Lucht- en Ruimtevaarttechniek van Ann en H.J. Smead.

Schaub is een ingenieur met oog voor de ontelbare stukjes rommel die onze planeet omcirkelen - van meteoren ter grootte van stofkorrels tot door de mens gemaakte rakettrappen zo groot als schoolbussen. Naarmate mensen meer objecten de ruimte in lanceren, hij zei, dit puin kan de veiligheid van satellieten en menselijke astronauten in een baan om de aarde steeds meer bedreigen. In 2009, een ontmantelde Russische satelliet stortte neer op een actieve satelliet genaamd Iridium 33, een wolk van granaatscherven die over de planeet raast.

Hij ging zitten met CU Boulder vandaag om te praten over de vraag of je je zorgen moet maken over objecten die uit de ruimte vallen - en hoe opkomende sciencefiction-achtige technologieën binnenkort een rol kunnen spelen bij het verwijderen van ruimteschroot uit een baan.

Hoe vaak komt het voor dat een object als deze raketbooster terug naar de aarde stort?

Satellieten en andere objecten in de ruimte komen naar beneden, soms binnen enkele maanden, soms binnen jaren of decennia na de lancering. De meeste zijn ontworpen om in de atmosfeer te verbranden, zodat maar heel weinig onderdelen de grond bereiken. Maar het is echt zeldzaam om iets zo groot als deze Chinese raket naar beneden te zien komen.

Veel experts hebben ook hun bezorgdheid geuit over deze gebeurtenis, door te zeggen dat:in het algemeen, dit hoort niet te gebeuren bij verkenning van de ruimte. Waarom is dat?

Er is een groeiend besef over de hele wereld dat je een goede burger moet zijn als je een voertuig lanceert, maar ook wanneer u een voertuig heeft dat aan het einde van zijn levensduur is. Als je nog energie over hebt in de batterij van je satelliet, bijvoorbeeld, je moet het uitlekken. Anders, het kan een explosie veroorzaken, en een explosie betekent dat je veel klein puin creëert.

Toch, de gemiddelde persoon zal waarschijnlijk niet gewond raken door objecten die uit de ruimte vallen, Rechtsaf? Zo ver we weten, tot op heden is er niemand door ruimtepuin om het leven gekomen.

De kans om geraakt te worden door ruimtepuin is erg klein. Er zijn tegenwoordig veel meer dingen waar we ons zorgen over moeten maken.

Een van de grotere zorgen van ruimteschroot lijkt te zijn wat er in een baan om de aarde gebeurt. Wat zijn daar de risico's?

Afbeelding van een elektronenkanon (rechts) dat de spin van een buiten dienst gestelde satelliet (links) vertraagt ​​door een verschil in lading tussen de twee objecten te creëren. Krediet:het AVS-lab van Schaub

Wat we ontdekken is dat er veel evenementen zijn waar deze grote, raketlichamen in de bovenste trap komen in feite heel dicht bij elkaar in een lage baan om de aarde - binnen honderden meters of zelfs minder. Ze botsen niet, wat geweldig is. Ze gaan gewoon stilletjes voorbij in de nacht.

Maar we hebben ons gerealiseerd dat dit veel vaker voorkomt dan we jaren geleden dachten.

Wat gebeurt er als twee van die objecten botsen?

Als twee van die grote objecten elkaar raken, ze zouden zoveel granaatscherven veroorzaken. Een van die botsingen kan ineens duizenden of tienduizenden stukken ruimteschroot veroorzaken. Je kijkt naar objecten die ongeveer een centimeter groot zijn, maar bij die snelheden ze zullen gewoon je satellieten doden. Dat is een grote, grote zorg.

We lanceren elk jaar veel meer objecten de ruimte in. Hoe kunnen we voorkomen dat dit soort ongelukken gebeuren?

Mijn groep, vooral, probeert erachter te komen hoe we deze grote lichamen uit de weg kunnen ruimen en botsingen kunnen voorkomen.

We kijken naar technologie die aan een object kan trekken of ervoor kan zorgen dat het stopt met tuimelen. Als je een robotruimtevaartuig probeert te gebruiken dat aan een satelliet koppelt om het te repareren of uit de weg te ruimen, en het draait, dat is echt moeilijk. Zodra ze uit bedrijf zijn genomen, ruimtevaartuigen in een baan om de aarde kunnen tollen. Denk aan een object ter grootte van een schoolbus dat elke zes seconden een revolutie voltooit.

Uw oplossing omvat elektrostatische krachten, zoals kleding die aan elkaar plakt in de droger. Hoe werkt dat?

Je zou naar een object vliegen, richt er dan een elektronenkanon op om een ​​negatieve lading uit te zenden en dat object op te laden. Hierdoor creëer je een elektrostatische aantrekkingskracht. Als je de bundel moduleert, het sterker of zwakker maken op precies de juiste momenten, je kunt dat object daadwerkelijk losdraaien. Het kan een paar weken duren, maar je kunt de spinsnelheid vertragen zodat het veel gemakkelijker wordt om te dokken.

Dus het is, letterlijk, een trekstraal zoals je die in sciencefictionfilms ziet?

Alleen niet zo krachtig. We trekken de Millennium Falcon niet binnen terwijl zijn stuwraketten schieten.