Szabályszegő CubeSatok

A 2003 és 2014 között indított CubeSatok ötöde nem tesz eleget az űrszemét csökkentését célzó nemzetközi ajánlásnak.

A világ nagy űrügynökségeit összefogó, az űrszemét szaporodásának megakadályozását célul kitűző nemzetközi egyeztető fórum (IADC, Inter-Agency Space Debris Coordination Committee) elvárja a műholdak (nemcsak a CubeSatok) felbocsátóitól, hogy az eszköz a működésének befejezésétől számított 25 évnél tovább ne maradjon a Föld körüli pályán, onnan a felbocsátója vagy távolítsa el, vagy állítsa olyan pályára, ahonnan a légköri fékeződés miatt ezen időhatáron belül lezuhan. (Az ENSZ Világűrbizottsága 2007-ben fogadta el az űrszemétre vonatkozó ajánlásait, azonban az csak általános megfogalmazásokat tartalmaz, nem említi a 25 éves szabályt. Ez csak az IADC későbbi pontosításának eredményeképpen került be az ajánlásokba – B.E.)

A NASA Űrszemét Hivatala által kiadott negyedéves hírlevél (Orbital Debris Quarterly News) 2015. júliusi száma pro és kontra érveket sorakoztat fel arra vonatkozóan, veszélyesek-e az egyre népszerűbbé váló apró műholdak a Föld körüli pályák biztonságára. A CubeSatok többsége 1–3 egységes (1 egység, azaz 1U az 1 kg tömegű, 10 cm élhosszú kocka), de az iparág rohamos fejlődése miatt ez nem biztos, hogy tartósan így marad. A legtöbb CubeSatnak nincs önálló hajtóműve, ráadásul az eszközök többsége „potyautasként” jut a világűrbe, tehát a készítőnek kevés beleszólása van abba, milyen pályára kerül a műholdja. Kénytelenek esetleg olyan pályát is elfogadni, amelyen legfeljebb néhány éves működése befejezése után 25 évnél tovább a világűrben marad a műhold. (Örömteli pozitív kivételt jelentett a magyar Masat–1, amelyik légköri megsemmisülése előtt szinte az utolsó pillanatig működőképes maradt, tehát egyetlen pillanatig sem keringett „űrszemétként”. – B.E.)

A CubeSatok fedélzetén általában nincs hajtómű, amellyel a már nem használt műholdat el lehetne távolítani a Föld körüli pályáról. (Kép: NASA)

A NASA szerint (a Légierő adataira támaszkodva) 2003 és 2014 között 231 CubeSat állt pályára (további 44-et is elindítottak volna, de azok a hordozórakéta kudarca miatt megsemmisültek). A pályára került műholdak 61%-a amerikai, közülük 12 kering olyan magas pályán, ahonnan nem fog 25 éven belül belépni a sűrű légkörbe. További 26 esetben egyelőre nem lehet pontosan meghatározni, hogy túllépi-e a 25 éves határt, vagy azon belül megsemmisül a műhold. Még rosszabb a helyzet a nem amerikai CubeSatok esetében, a 90 ilyen műhold több mint harmada marad legalább 25 évig pályán a működése beszüntetése után. A 600 kilométer alatt keringő CubeSatok általában teljesítik a 25 éves szabályt, a 600–700 km közöttiek jelentik a határesetet, míg a 700 km fölöttiek várhatóan megsértik az ajánlást. A Nemzetközi Űrállomásról (400 km magasságból) indított műholdak a problémamentes esetek közé tartoznak.

Egyelőre nem ismerünk olyan esetet, amikor keringő CubeSat kárt okozott volna más űrobjektumban, de az iparág rohamos bővülését tekintve ennek egyre nagyobb a kockázata. A problémát felismerve a CubeSatok gyártói keresik a megoldást. Egyesek olyan, az aktív működés végén kinyitható vitorlákkal kísérleteznek, amelyek megnövelik a műhold keresztmetszetét, erőteljesebbé teszik a fékeződését, így lerövidítik az űrszemétként hátralévő élettartamot.

A Glasgow-i Egyetem és a Clyde Space cég által kifejlesztett vitorla a működtető mechanizmussal együtt 3,5 × 10 × 10 cm helyet foglal el, majd amikor kell, 3 m²-es fékezőernyő bomlik ki belőle. (Kép: Clyde Space)

Kapcsolódó cikkek:
CubeSatok indítása az ISS-ről
Interplanetáris CubeSat
CubeSat segíti a Légierőt
Manőverező nanoműholdak a láthatáron
A Masat–1 visszatért a Föld légkörébe
Öngyilkos vitorla
Le az űrszeméttel!

Kapcsolódó linkek:
Minden ötödik CubeSat megsérti a nemzetközi ajánlásokat (Space News)
Az ENSZ űrszemétre vonatkozó, 2007. évi ajánlásai (Space Debris Mitigation Guidelines)
IADC honlap
Az űrügynökségek űrszeméttel foglalkozó koordinációs testületének (IADC) 2010. évi helyzetjelentése
Orbital Debris Quarterly News