O kosmickém "smetí"

Podle poslední čtvrtletní zprávy NASA o katalogizovaných objektech vypuštěných do kosmu se uvádí, že k 3. říjnu 2012 je na nejrůznějších drahách kolem Země a ve Sluneční soustavě celkem 16530 umělých objektů.

Vývoj množství kosmického odpadu na geocentrických draháchNASA

Z tohoto množství připadá na družice a sondy 3537 kusů a zbytek, tedy 12993 objektů, jsou horní stupně nosných raket a nejrůznější úlomky - všeobecně označované jako kosmické smetí. Do celkového počtu téměř 13 tisíc nebezpečných fragmentů nejvíce přispěly Rusko/SSSR (celkem je evidováno 6195 objektů), USA (4946 objektů) a Čína (3726 objektů).

K 5. říjnu 2011 bylo registrováno 16108 objektů, tedy o více než 400 méně. S rostoucím počtem nefunkčních objektů narůstá i nebezpečí srážek funkčních satelitů s kosmickým smetím a tím nekontrolovatelný růst dalších úlomků. V úvodní ilustraci je obrázek ukazující, jak za dvacet let vzrostlo zamoření oběžných drah kosmickým setím. Už v roce 1990 bylo přijato doporučení, aby horní stupně nosných raket byly po vynesení užitečného zatížení navedeny do atmosféry k zániku, nebo byly převedeny na dráhy s životností do 25 let.

Zatím největším přispěvatelem do počtu evidovaných objektů byla čínská družice Fengyun 1C, která byla v lednu 2007 záměrně zničena čínskou raketou. Raketa družici zasáhla na poměrně vysoké dráze (kolem 850 km) a fragmenty se v průběhu pěti let téměř rovnoměrně rozptýlily kolem celé Země. Současný stav je na obrázku vlevo. Další největší oblak úlomků se objevil po srážce

nefunkční ruské družice Kosmos 2251 a americké telekomunikační družice Iridium 33 v únoru 2009. Jednalo se o první zjištěný střet dvou družic na oběžné dráze. Postupně bylo zaregistrováno více než 5500 úlomků, z nichž se ještě 90 procent nachází na oběžné dráze. Tyto úlomky tvoří asi 36 procent ze všech registrovaných fragmentů. Také tyto fragmenty se postupně rozptýlí kolem celé Země; na první ilustraci je stav úlomků družice Kosmos 2251, na druhém

obrázku je stav úlomků z družice Iridium 33. Menší rozptyl úlomků z americké družice je způsoben tím, že družice letěla po polární dráze (sklon dráhy k rovníku byl 86,4°) a jejich rozptýlení je pomalejší v důsledku pomalejší precese drah.

Rostoucí množství úlomků se projevuje také u Mezinárodní kosmické stanice, jejíž první modul byl na geocentrickou dráhu vynesen v roce 1998. Za prvních dvanáct let přítomnosti na dráze musela jen v jednom případě uhýbat před kosmickým smetím, za posledních dvanáct měsíců tak musela učinit šestkrát a v dalších několika případech se nefunkční objekt těsně přiblížit k hranici bezpečné vzdálenosti.

V loňském roce vypracoval NASA studii, v níž se zabýval problematikou růstu počtu částic kosmického smetí. Bylo vypracováno několik scénářů vývoje: od neregulovaného až po zcela regulovaný přístup na oběžné dráhy. Vědci se zabývali objekty většími než 10 cm, které jsou považovány za velmi nebezpečné. Pokud by nebylo přijato pravidlo 25leté životnosti, v následujících 200 letech počet fragmentů na geocentrických drahách bude prudce růst a prakticky znemožní další využívání oběžných drah kolem Země. Ale i v případě 95% využití pravidla 25leté životnosti vzroste počet fragmentů během 200 let o 50% proti dnešnímu stavu. Studie se rovněž pokusila odhadnout počet srážek kosmického smetí s funkčními satelity a dospěla k závěru, že i v případě využívání pravidla 25leté životnosti může za 200 let docházet k 45 srážkám ročně, z toho ve 26 případech s katastrofálními důsledky. Pokud se neuplatní žádná opatření, potom se dá ročně očekávat 71 srážek končících úplným zničením družice a dalších 76 srážek, kdy bude družice poškozena.

Kosmické smetí se dostalo i na pořad jednání OSN, které na svém Valném shromáždění přijalo 10. prosince 1993 rezoluci 48/39, jež ukládá Vědeckému a technickému podvýboru se touto problematikou zabývat. První zasedání podvýboru se uskutečnilo v únoru 1994 a jeho závěrem byla shoda, že otázka vesmírného odpadu je velice důležitá a je zapotřebí mezinárodní spolupráce k vývoji vhodné technologie a strategie pro minimalizaci negativního vlivu kosmického smetí na budoucí mise.

Podvýbor se k otázce kosmického smetí vrátil v roce 1996, kdy se zabýval sledováním kosmického odpadu a jeho vlivem na kosmické systémy, a v roce 1997, kdy projednával modelování šíření úlomků ze srážek a explozí a matematickým popisem současného a budoucího vývoje rozmístění fragmentů v prostoru. V roce 1998 se pak podvýbor věnoval opatřením ke zmírnění škod způsobených kosmickým smetím a opatřením pro snížení množství kosmického smetí na geocentrických drahách.