Stevens Texnologiya İnstitutu tərəfindən

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriKredit: Pixabay/CC0 Public Domain

Yerin orbitində yüksəklikdə, milyonlarla insan tərəfindən yaradılmış irili-xırdalı obyekt saatda 15.000 mildən çox sürətlə uçur. Fəal olmayan peyklərdən tutmuş əvvəllər buraxılmış raketlərin partlaması və ya toqquşması nəticəsində yaranan avadanlıq parçalarına qədər dəyişən obyektlər kosmos tullantılarıdır və dildə kosmik tullantılar adlanır. Bəzən cisimlər bir-biri ilə toqquşaraq daha kiçik parçalara ayrılır.

Ölçüsündən asılı olmayaraq, bütün bu dağıntılar problem yaradır. Əvvəlki buraxılışlar və ya partlayışlar nəticəsində yüksək sürətlə uçan onlar GPS, rəqəmsal rabitə və hava proqnozu kimi müasir texnologiyaların effektivliyi üçün vacib olan operativ peyklər və kosmik gəmilər üçün təhlükə yaradırlar. Orbital sürətlərdə hətta kiçik fraqmentlər də əməliyyat avadanlıqlarına ciddi ziyan vura bilər, gələcək kosmik missiyaları və onlarda iştirak edəcək insanlara təhlükə yarada bilər.

Tədqiqatları kosmik sistemlərin dizaynını əhatə edən professor köməkçisi Hao Çen deyir: “Beş millimetrlik kiçik bir obyekt günəş panelinə və ya peykin günəş massivinə dəysə belə, onu poza bilər”. “Və orbitdə bir santimetrdən kiçik 100 milyondan çox obyektimiz var. Buna görə də, toqquşmadan qaçmaq istəyirsinizsə, yanacaq alan və baha başa gələn kosmik gəminizi manevr etməlisiniz. Bundan əlavə, Beynəlxalq Kosmik Stansiyada insanlar var ki, onlar bəzən kosmik zibilin onlara dəyə biləcəyi kosmik gəmidən kənara çıxmalı olurlar. Bu, həqiqətən təhlükəlidir.”

Kosmik tullantıların təmizlənməsi texnoloji cəhətdən çətin və bahalıdır. Bundan əlavə, hazırda ölkələr və ya özəl şirkətlər üçün bunu etmək üçün heç bir stimul yoxdur. Məcburi beynəlxalq qaydalar və ya əməl edilməməsinin nəticələrinə malik olan “çirkləndirən ödəyir” prinsipi olmadan, vəziyyətlər “hamı üçün kosmik pulsuz”ya gətirib çıxardı.

Beləliklə, “Kosmik Logistika Analizi və Orbital Dağıntıların Təmizlənməsinin Kommersiyalaşdırılması üçün Həvəsləndirici Dizayn” adlı son araşdırmasında Çen və onun əməkdaşları kosmos operatorları və zibil remediatorları üçün təhlükəli zibilləri təmizləmək üçün kommersiya imkanları yaratmağın yollarını araşdırdılar.

“Biz zibilləri çıxarmaqda maraqlı olan kommersiya oyunçularının olması üçün hər hansı bir potensialın olub olmadığını görmək istədik” dedi Çen.

Tədqiqat tullantıların təmizlənməsinin üç mümkün ssenarisini təhlil etdi – Yerə nəzarətli təkrar giriş, Yerə nəzarətsiz təkrar giriş və kosmosda təkrar emal. Hər üç üsul kosmos zibilinin təmizlənməsi üçün peyk tələb edəcək – kosmik tullantıları orbitdən tutmaq və çıxarmaq üçün nəzərdə tutulmuş bir vasitə.

Nəzarətsiz yenidən giriş ssenarisində remediasiya xidməti maşını uçduğu orbit yolundan zibilləri tutacaq və onu Yerdən təxminən 350 kilometr uzaqlığa endirəcək. Zibil parçası atmosferə daxil olana və ya yanmağa, ya da bir yerə enənə qədər planetimizin ətrafında fırlanmağa davam edəcək.

“O, ya yanacaq, ya da Yer kürəsində bir yerə düşəcək, lakin biz bilmirik, çünki bu, onun qəbul etdiyi atmosfer sürükləməsindən asılıdır” deyə Çen izah edir. Bu nəzarətsiz təkrar giriş üsulu ən ucuzdur, çünki remediasiya vasitəsi uzun məsafələrə uçmaq məcburiyyətində deyil.

Nəzarət olunan yenidən giriş ssenarisində, remediasiya xidməti maşını zibilləri Yerə daha da yaxınlaşdıracaq, təxminən 50 kilometrə qədər.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

“Nəzarət edilən yenidən giriş daha bahalıdır, çünki xidmətçi zibilləri Yerə yaxınlaşdırmalı və sonra növbəti zibil parçasını əldə etmək üçün yenidən yuxarı uçmalıdır” dedi Çen. “Bu, nəzarətsiz təkrar girişdən daha çox enerji və daha çox yanacaq sərf edir.”

Təkrar emal ssenarisində zibil orijinal orbitindən kosmosdakı təkrar emal mərkəzinə daşınacaq. Daşınma üçün yanacaq tələb olunacaq və bu, dəyəri artıracaq, lakin kosmos gəmilərində tez-tez istifadə olunan metal olan alüminiumdan onu Yerdən çıxarmaq əvəzinə orbitdə təkrar istifadə etməklə çoxlu enerjiyə qənaət ediləcək.

“Yerdən kosmosa hər hansı bir şeyi göndərmək üçün hər kiloqrama təxminən 1500 dollar lazımdır” deyə Çen izah edir. “Beləliklə, əgər siz Yerdən kosmosa çıxmalı deyilsinizsə, bu, bir faydadır.”

Daha sonra Chen və əməkdaşlar şirkətləri kosmik zibillərin çıxarılmasına həvəsləndirməyin yollarını təhlil etdilər. Onlar riyaziyyatçı Con Neş tərəfindən hazırlanmış Oyun Nəzəriyyəsi və Neş Sövdələşmə Nəzəriyyəsindən istifadə edərək, bu işdə iştirak edən iki qurum – bu halda kosmik operatorlar, peyklərə sahib olan və onları idarə edən şirkətlər və zibil təmizləyiciləri, kosmik zibilləri çıxaran qurumlar üçün ən ədalətli sövdələşməni anlamaq üçün istifadə etdilər.

Çen deyir: “Qırıntı təmizləyənlər missiyalar, texnologiya və faktiki iş üçün pul ödəyirlər. Bir növ maliyyə stimulu olmadan onlar bundan heç nə qazanmırlar – onlar bütün xərcləri öz üzərinə götürürlər, digərləri isə fayda götürür”.

Bu arada, kosmik operatorlar dağıntıların çıxarılmasından çox şey qazanırlar. Onların peykləri daha təhlükəsiz və səmərəli fəaliyyət göstərə bilir, buna görə də onlar yanacağa və əməliyyatlara pula qənaət edirlər, çünki toqquşmaların qarşısını almaq üçün əlavə manevrlər etməyə ehtiyac yoxdur.

“Lakin onlar zibilləri özləri çıxarmaq üçün heç bir şey etmirlər – sadəcə daha təmiz, daha təhlükəsiz mühitdən həzz alırlar” deyə Çen qeyd edir.

Bu problemi həll etmək üçün Çenin komandası kosmos operatorlarının ödəməli olduğu haqlar yaratmağı təklif edir.

Çen deyir: “Bizə dağıntıları aradan qaldıranlar üçün stimul yaratmaq üçün hansısa agentliyə ehtiyacımız olacaq”. “Pul bütün bu üstünlüklərdən istifadə edən insanlardan gəlməlidir. Təhlillərimiz göstərir ki, orbital zibilin bərpasından əldə ediləcək artıqlıq var və bu artıqlıq kosmik operatorlar və zibil remediatorları tərəfindən optimal şəkildə paylaşıla bilər.”

Belə bir həll olmadan, kosmik zibil təhlükələri yalnız orbitdə qalan cari və gələcək obyektlər tərəfindən yaranan böyüməyə davam edəcək, Chen qeyd edir: “Bu, bizi daha təhlükəsiz, daha davamlı və hələ də gəlirli olan kosmik sənayeyə yaxınlaşdırmaq üçün lazım olan şeydir.”

Daha çox məlumat: Asaad Abdul-Hamid et al, Kosmik Logistika Təhlili və Orbital Dağıntıların Təmizlənməsinin Kommersiyalaşdırılması üçün Təşviq Dizaynı, Kosmik gəmilər və raketlər jurnalı (2025). DOI: 10.2514/1.a36465

Jurnal məlumatı: Kosmik gəmilər və raketlər jurnalı 

Stevens Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir