Lézerrel az űrszemét ellen
(Rovat: Új eszközök és anyagok, Katasztrófák ellen - 2011.03.21 07:15.)

Viszonylag olcsón, kisebb teljesítményű földi lézerekkel is lehetne csökkenteni az alacsony pályákon keringő hulladék mennyiségét – állítja egy új tanulmány.

A cikket március elején az Advances in Space Reserch folyóirathoz nyújtották be amerikai szerzői.

1978-ban a NASA kutatója, Donald Kessler kiszámította, hogy a használaton kívüli űreszközök és darabjaik ütközései, további felaprózódása annyira megnövelheti az újabb ütközések valószínűségét, ami idővel veszélyes mennyiségű űrszemetet termel. Eljön az az időpont, amikor az alacsony pályákon az űrszemétdarabok termelődésének sebessége már meghaladja természetes megsemmisülésük sebességét (vagyis egységnyi idő alatt több keletkezik, mint amennyi elég a sűrűbb légkörbe lépve). Ha bekövetkezik a Kessler-szindrómának nevezett jelenség, a Földez az űrszemét egyre sűrűsödő gyűrűje veszi körül.

Egyesek szerint a folyamat már meg is kezdődött. Emlékezetes, hogy 2009 januárjában összeütközött az Iridium-33 műhold és a már nem működő orosz Kozmosz-2251. Két évvel azelőtt Kína egy földről indított rakétateszt során saját kiöregedett Feng Jun-1C műholdját semmisítette meg, ugyancsak óriási űrszemétfelhőt generálva. Mindkét esemény kb. 800 km magasan történt. (Például az ESA ott keringő Envisat műholdját veszélyesen megközelítő űrszemétdarabok több mint 60%-ának eredete a két közelmúltbeli eseményre vezethető vissza.)

Bár az űrszemét válogatás nélkül fenyeget minden műholdüzemeltetőt, az űrügynökségeknek kevés eszköz áll rendelkezésre. Legfeljebb igyekezhetnek csökkenteni a veszélyt, elővigyázatos módon fékezni a törmelék szaporodását. Mivel a nagyobb darabok mozgását követik, még mindig sokkal olcsóbb kitérni előlük a működő űreszközökkel, mint megoldani az űrszemét eltávolítását. Az „űrbeli takarítás” eddig szóba került módszereinek közös jellemzője, hogy rendkívül drágák.

Most azonban egy sokkal kevesebb pénzbe kerülő ötlettel álltak elő. Ennek lényege, hogy földi lézerberendezésekkel megcélozva a keringő törmelékdarabokat, azok pályamagassága úgy csökkenthető, hogy rövid időn belül elégjenek a felsőlégkörben.

A lézer alkalmazásának ötlete persze nem újdonság, az 1990-es években az amerikai légierő is foglalkozott vele. Csakhogy a nagy teljesítményű, a célpontot gyakorlatilag „elpárologtató” lézerekkel az a gond, hogy azokat nyilvánvalóan katonai (műhold-megsemmisítési) célra is be lehetne vetni. Ez pedig természetesen kiváltaná más űrnemzetek rosszallását.

A mostani javaslatban sokkal kisebb, 5 kW teljesítményű lézerekről van szó, amelyen csupán a fény nyomásával hatnának a keringő tárgyakra. Így lassabban ugyan, de elérhető a sebességük megfelelő csökkentése. Ehhez rendszeresen néhány órán át kéne követni és megcélozni azokat.

A földi lézeres pályamódosítás elve. Az eredeti pályát a szaggatott görbe jelképezi. (Kép: J. Mason et al. / NASA Ames Research Center)

A szerzők úgy becsülik, hogy egy ilyen ezköz naponta akár tíz objektumot is kezelni tudna, és a Kessler-szindróma akár megfordítható is lenne: több szemét tűnne el, mint amennyi újonnan keletkezne. Sőt mi több, megfelelően felkészített műholdaknak még a manőverezésére is használhatnák a rendszert, így azoknak nem kéne annyi hajtóanyagot magukkal vinniük – ez utóbbi üzleti lehetőséggel is kecsegtetne.

Mibe kerülne mindez? Egy tesztberendezés nagyságrendileg egymillió dollárba. A programot közösen finanszírozhatnák nemzetközi űrügynökségek, hiszen egyrészt a takarításban is közösen érdekeltek, másrészt úgy a bizalom is nagyobb lenne. Ráadásul mivel az Egyesült Államok (és valószínűleg Kína is) már rendelkezik a szükséges technológiával, így a módszer próbája akár „szinte ingyen” is kivitelezhető lenne.