System monitorowania wstrząsów pomaga śledzić, gdzie spadną kosmiczne śmieci
Badania przeprowadzone przez naukowców z Baltimore i Londynu wykazały, że dane z sieci sejsmometrów pozwalają skutecznie wychwytywać sygnały związane z wejściem kosmicznych śmieci w atmosferę. Dzięki temu można szybciej ustalić miejsce ich upadku oraz lepiej ocenić potencjalne zagrożenie dla ludzi i środowiska. Metodę przetestowano na przykładzie wejścia do atmosfery części statku z chińskiej misji Shenzhou-15.
Nowa metoda śledzenia kosmicznych śmieci przy użyciu sejsmometrów
Rosną niepokoje związane z coraz większą liczbą kosmicznych śmieci krążących wokół Ziemi. Na orbicie znajdują się już setki tysięcy fragmentów zużytych satelitów, rakiet i ich elementów, a każdy kolejny start zwiększa ten problem. W dodatku część z nich może spaść na powierzchnię Ziemi, stwarzając potencjalne zagrożenie dla ludzi, infrastruktury i środowiska. Trwają poszukiwania rozwiązania tego problemu. Obok planów sprzątania kosmosu, są też badania związane z monitoringiem potencjalnych zderzeń kosmicznych śmieci z powierzchnią naszej planety.
Badacze z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa w Baltimore, w stanie Maryland w USA i Imperial College w Londynie w Anglii w Wielkiej Brytanii ustalili, że systemy monitorowania wstrząsów sejsmicznych są zdolne do rejestrowania fal powstających podczas wchodzenia dużych kosmicznych odpadów w atmosferę z ogromną prędkością. Pozwala to na szybkie i dokładne monitorowanie ich toru lotu, chwili rozpadu oraz oszacowanie prawdopodobnego miejsca upadku.
Udowodnili działanie systemu. Testy dotyczą misji Shenzhou-15
Jak zaznaczają badacze, gdy obiekt spada szybciej niż dźwięk, wytwarza efekt akustyczny - grom dźwiękowy. Sejsmometry potrafią wychwycić związane z tym drgania, a porównując sygnały z wielu stacji, można wiele ustalić na temat tego obiektu. Badacze opracowali metodę pozyskiwania istotnych danych i przetestowali ją na przykładzie szczątków chińskiego statku kosmicznego z misji Shenzhou-15. Moduł orbitalny statku wszedł w atmosferę Ziemi 2 kwietnia 2024 roku. Według naukowców obiekt, mający około 1,1 metra szerokości i ważący ponad 1,5 tony był na tyle duży, że potencjalnie zagrażał ludziom.
Wykorzystując dane ze 127 sejsmometrów w południowej Kalifornii, zespół zdobył dane na temat lotu Shenzhou-15, udowadniając, że tor spadania był inny, niż przewidziało to Dowództwo Kosmiczne Stanów Zjednoczonych. Naukowcy prowadzący badania udowodnili tym samym, że zwykłe sejsmometry mogą działać jak precyzyjne system śledzenia śmieci kosmicznych, co pozwala odtworzyć trasę, prędkość, wysokość i moment rozpadu spadających odpadków. To nowy, szybki i bardzo dokładny sposób na lokalizowanie potencjalnie niebezpiecznych szczątków z orbity.
Sieć sejsmometrów lepsza niż radar. Precyzyjne dane
Naukowcy dotychczas głównie używali radarów do śledzenia obiektów na niskiej orbicie, ale ich prognozy wejścia w atmosferę bywają bardzo niedokładne. Pomiary sejsmiczne uzupełniają te dane, rejestrując faktyczną trajektorię odłamków po wejściu w atmosferę.
Ulepszenie nowego systemu i zbieranie dokładnych danych na temat wejść kosmicznych śmieci w atmosferę może pomóc znaleźć szczątki, zanim zostaną rozproszone lub ukradzione, a także ocenić, gdzie mogą trafić toksyczne cząsteczki powstałe podczas spalania - i po prostu reagować szybciej w przypadkach obiektów z niebezpiecznymi materiałami (np. radioaktywnymi).
- Ważne jest, aby szybko ustalić, gdzie taki odpad spadł - na przykład w 100 sekund, a nie w 100 dni. To istotne, abyśmy opracowali jak najwięcej metodologii śledzenia i charakteryzowania kosmicznych śmieci - zaznacza główny autor badania, Benjamin Fernando.
Komunikat o odkryciu zamieścił Uniwersytet Johnsa Hopkinsa. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym "Science".
