Szabályszegő CubeSatok
(Rovat: Kis űreszközök nagy szerepe, Környezetünk védelme - 2015.08.13 07:15.)

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)