Kosmosda təmizlənmə gözlə görməkdən daha çətindir
Kosmosun çirklənməsi problemi bütün aerokosmik ictimaiyyəti narahat edir. Kessler sindromu kimi aşağı Yer orbitində kosmos dağıntılarının nəzarətsiz meydana gəlməsini proqnozlaşdıran bu cür hipotetik inkişaflar hətta məşhur medianı da həyəcanlandırdı. Kiçik bir parçanın belə hansı təhlükə ilə üzləşdiyini başa düşmək və kosmosun təmizlənməsi üçün nə qədər ödəməyə hazır olduğumuzu hesablamaq üçün fundamental araşdırmalara ehtiyac olduğu aydındır.
Bu gün siyasətçilər, elm adamları, texniki işçilər və geniş ictimaiyyət kosmik dağıntıların çoxalmasından dərindən xəbərdardır. J-K-nin təməl işi sayəsində. 2006 -cı ildə nəşr olunan Liouville və Nicholas Johnson, bütün buraxılışlar dayandırılsa belə, dağıntı nisbətinin gələcəkdə artmağa davam edəcəyini başa düşürük. Bu davamlı böyümənin səbəbi, artıq orbitdə olan peyklər və raket mərhələləri arasında meydana gəlməsi gözlənilən toqquşmalardır. Bu, aktivlərini qorumaq üçün müvafiq tədbirlər görmək məcburiyyətində qalan bir çox peyk operatorunu çox narahat edir.
Bəzi ekspertlər, bu hadisələrin aşağı Yer orbitinə çıxmağı demək olar ki, mümkün olmayan bir sıra toqquşmaların başlanğıcı olacağına inanırlar. NASA məsləhətçisi Donald Kessler tərəfindən ilk dəfə ətraflı təsvir edilən bu fenomenə ümumiyyətlə Kessler sindromu deyilir. Ancaq reallığın "Cazibə qüvvəsi" bədii filmində göstərilən oxşar proqnozlardan və ya hadisələrdən çox fərqli olması ehtimalı var. Həqiqətən də, bu mövzuda altıncı Avropa konfransında Agentliklərarası Kosmos Dağıntıları Koordinasiya Komitəsinə (IADC) təqdim edilən nəticələr, fasiləsiz uçuşlarla 200 il ərzində zibilin cəmi 30 faiz artacağını gözləyir.
Toqquşmalar hələ də baş verəcək, amma reallıq bəzilərinin qorxduğu fəlakətli ssenaridən uzaq olacaq. Kosmik zibil miqdarının artımı olduqca təvazökar bir səviyyəyə endirilə bilər. IADC təklifi, xüsusən uçuşun sonuna qədər tam inkişaf etdirilməsi lazım olan enerji mənbələrinin zərərsizləşdirilməsi və uçuş bitdikdən sonra atılması ilə əlaqədar olaraq, kosmosdakı dağıntıların azaldılması qaydalarını geniş yaymaq və onlara ciddi riayət etməkdir. Buna baxmayaraq, IADC baxımından tullantı miqdarının gözlənilən artması, davam edən səylərə baxmayaraq, hələ də mövcud risk faktorları ilə mübarizə üçün əlavə tədbirlərin tətbiq edilməsini tələb edir.
Tərəqqi yoxdur?
Liouville və Johnsonun əsərlərinin nəşrindən doqquz il sonra kosmik mühitin islahına böyük maraq göstərildi. Xüsusilə, bütün dünyada cisimlərin aşağı Yer orbitindən çıxarılması üçün metodların hazırlanması üçün addımlar atıldı. Məsələn, bu yaxınlarda Avropa Kosmik Agentliyi yaxın on ildə Avropa kosmik gəmisinin buraxılmasına dövlət dəstəyini təmin etmək niyyətində olduğunu bildirdi. Agentlik məqsədə çatmağın rasional və etibarlı yollarını müəyyən etmək üçün çoxsaylı araşdırmalar aparıb. Planlaşdırmanın əsas elementi, xüsusi kosmik gəmilərin və ya raket mərhələlərinin aradan qaldırılması ilə dağıntıların böyüməsinin qarşısını ala biləcəyini göstərən dağıntı məkanının kompüter modelləri idi. Kompüter simulyasiyalarında bu cisimlər toqquşmalara ən çox meylli olaraq təyin olunur, buna görə də orbitdən çıxarıldıqdan sonra toqquşmaların sayı kəskin şəkildə azalmalıdır ki, bu da dağıntıların səpələnməsi nəticəsində yeni dağıntıların yaranmasının qarşısını alacaqdır.
Liouville və Johnsonun əsərlərinin nəşrindən təxminən on il keçdi və beynəlxalq və ya milli səviyyədə Yerə yaxın kosmosun çirklənməsinin nəticələrini aradan qaldırmaq üçün tədbirləri dəqiq müəyyən edən heç bir metodoloji prinsipin olmaması təəccüblüdür. Əməliyyat çağırışlarına baxmayaraq, zibil atma prosedurunun inkişaf etdirilməsi ilə bağlı bəzi laqeydlik var. Amma həqiqətən belədirmi?
Əslində vəziyyət göründüyü qədər sadə deyil. Kosmik zibilin çıxarılması proseduru ilə əlaqədar olaraq hələ də cavablandırılması lazım olan bəzi əsas suallar var. Sahibkarlıq, hesabatlılıq və şəffaflıqla bağlı məsələlər xüsusi narahatlıq doğurur. Məsələn, dağıntıların çıxarılması üçün təklif olunan bir çox texnologiya, aktiv kosmik gəmini çıxarmaq və ya söndürmək üçün də istifadə edilə bilər. Bu səbəbdən, bu texnologiyaların silah olduğu ittihamlarını gözləmək olar. Ardıcıl zibil atma proqramının dəyəri ilə bağlı suallar da var. Bəzi texniki mütəxəssislər bunu on trilyon dollarla qiymətləndirdilər.
Bununla birlikdə, adekvat metodoloji prinsiplərin olmamasının bəlkə də ən vacib səbəbi, hələ də meliorasiyanı necə həyata keçirəcəyimizi bilməməyimizdir ki, bu da praktikada kosmosun təmizlənməsini nəzərdə tutur. Ancaq bu, hansı texnologiyalara ehtiyacımız olduğunu bilmədiyimiz anlamına gəlmir.
Birdəfəlik istifadə alqoritmləri artıq praktiki olaraq hazırlanmışdır. Əsl problem sadə görünən bir işdən qaynaqlanır: orbitdən çıxarılacaq "düzgün" zibilin müəyyən edilməsi. Və bu problemi həll edə bilməyincə, görünür, məkanı geri ala bilməyəcəyik.
Qalıqları oynayır
Çıxarılan zibili müəyyənləşdirmək kimi sadə görünən bir vəzifənin həllinin problemli mahiyyətini dərk etmək üçün 52 adi oyun kartı olan bir göyərtəsi olan bir oyunun bənzətməsindən istifadə edirik. Bu bənzətmədə hər bir xəritə, kosmosdakı bir toqquşmanın qarşısını almaq üçün silmək istədiyimiz bir obyekti təmsil edir. Kartlar ayrıldıqdan sonra hər bir kartı ayrı -ayrılıqda masanın üstünə qoyuruq. İndi məqsədimiz asları müəyyən etməyə və onları masadan çıxarmağa çalışmaqdır, çünki bu kartlar gələcəkdə bir anda toqquşmanın iştirakçısı ola biləcək peykləri və ya kosmos dağıntılarının digər böyük obyektlərini təmsil edir. Masadan istədiyimiz qədər kart çıxara bilərik, ancaq bir kartı çıxardıqda 10 dollar ödəməliyik. Əlavə olaraq uzaqlaşdıqca xəritəyə baxmağa haqqımız yoxdur (əgər peyk orbitdən çıxarılsa, konkret olaraq toqquşmanın hansı iştirakçısına çevrilə biləcəyini dəqiq deyə bilmərik). Nəhayət, peyklərimizin toqquşması nəticəsində yaranan potensial itkiləri əks etdirən masada qalan hər ace üçün 100 dollar ödəməliyik (əslində bir peykin dəyişdirilməsinin dəyəri 100.000 dollardan 2 milyard dollara qədər ola bilər).
Yaxşı, bu problemi necə həll edə bilərik? Arxa tərəfdə, bütün kartlar eynidır, buna görə də asların harada olduğunu söyləmək mümkün deyil və bütün asları təmizlədiyimizdən əmin olmağın yeganə yolu masadakı bütün kartları silməkdir. Bizim nümunəmizdə bunun qiyməti maksimum 520 dollara başa gələcək. Kosmosda eyni problemlə qarşılaşırıq: toqquşmalarda hansı obyektlərin iştirak edə biləcəyini dəqiq bilmirik, amma hamısını çıxarmaq çox bahadır, ona görə də seçim etməliyik. Güman edək ki, bir seçim etmişik: 10 dollarlıq bir kartı çıxarmaq üçün bir ası çıxartmağımızın ehtimalı nədir? Yaxşı, kartın bir as olma ehtimalı dördə bölünür 52, başqa sözlə təxminən 0, 08 və ya 8 faiz. Belə ki, kartın as olmama ehtimalı yüzdə 92 -dir. 10 dollarımızı boşa xərcləmə ehtimalımız budur.
Bu dəfə ikinci bir kart götürsək nə olar (bu bizə 10 dollara başa gələcək)? İkinci kartın ace olma ehtimalı, ilk kartın as olmasından asılıdır. Əgər belə olsaydı, ikinci kartın da ace olma ehtimalı üçdən 51 -ə bölünür (çünki indi bir kartla azalmış göyərtədə yalnız üç as var). Birinci kart ace deyilsə, ikinci kartın as olması ehtimalı dördün 51 -ə bölünməsidir (çünki azalan göyərtədə hələ də dörd ac var).
Bu üsuldan hər iki ası çıxartma ehtimalımızı təyin edə bilərik - cavabı tapmaq üçün ehtimalları çoxaldırıq: 4/52 dəfə 3/51, bu da hər iki kart üçün 20 dollar dəyərində 0,0045 və ya 0,45 faiz ehtimal verir. silindi. Çox həvəsləndirici deyil.
Bununla birlikdə, aslardan ən az birinin çıxarılma ehtimalını da təyin edə bilərik. İki kart çəkdikdən sonra, aslardan ən az birini uğurla çıxarmaq şansımız 15 faizdir. Bu daha perspektivli səslənir, amma indi də şans çox yaxşı deyil.
Məlum oldu ki, ən az bir dəfə çəkmə şansını artırmaq üçün 90 faiz əmin olmaq üçün doqquzdan çox kartı (90 dollar dəyərində) və ya 22 -dən çox kartı (220 dollar dəyərində) çıxarmalıyıq. biz aslardan birini çıxardıq. Uğur qazansaq belə, masada hələ üç ac var, buna görə də ümumilikdə yenə də 520 dollar ödəməliyik ki, bu da təsadüfən çıxarılması ilə variantı seçsəydik ödəməli olduğumuz məbləğdir.
Oyunlar bitdi
Bənzərliyimizdən əsl kosmik mühitə qayıtsaq, vəziyyət daha qorxulu görünür. Hal -hazırda, ABŞ kosmik müşahidə stansiyaları şəbəkəsindən istifadə edərək təxminən 20.000 obyekt orbitdə izlənilir, bunların təxminən altı faizi bir tondan çox ağırlıqdakı, hipotetik olaraq toqquşmada iştirak edə biləcək və çıxarmaq istədiyimiz obyektlərdir. Kart bənzətməsində problemimiz budur ki, bütün kartların "arxası" eynidir və birinin kürək ası olma ehtimalı digərinin də as olması ehtimalı ilə eynidir. İstədiyiniz kartları müəyyən etmək və onları masadan çıxarmaq üçün heç bir yol yoxdur. Əslində, toqquşmanın qarşısını almaq şansımız kart oyunundan daha yüksəkdir, çünki orbitdə bəzi obyektlərin toqquşma ehtimalını görə bilərik və diqqətimizi onlara yönəldə bilərik. Məsələn, 600-900 kilometr yüksəkliklərdə heliosynchronous kimi sıx məskunlaşmış orbitlərdə olan cisimlərin bu bölgədəki sıxlıq səbəbiylə toqquşmalara məruz qalma ehtimalı yüksəkdir. Diqqətimizi oxşar cisimlərə (və digərləri oxşar orbitlərdə) və onların toqquşma ehtimalını nəzərə alsaq, gözlənilən fəlakətli toqquşmaların sayını azaltmaq üçün təxminən 50 obyekti çıxarmalı olduğumuz ortaya çıxır. IADC kosmik agentliyi üzvlərinin apardıqları araşdırma nəticələrindən irəli gələn yalnız bir vahid.
Və məlum olur ki, tək bir süpürgə kosmik gəmisi ilə bir neçə obyekt çıxarıla bilsə də (və beş hədəf çox yönlü bir alternativ kimi görünür), bir toqquşmanın qarşısını almaq üçün çox vaxt çətin və iddialı olan bir neçə uçuş həyata keçirilməlidir.
Niyə toqquşma ehtimalını daha dəqiq proqnozlaşdıra bilmirik və yalnız təhlükəli olacağını dəqiq bildiyimiz obyektləri çıxara bilmirik? Bir peykin traektoriyasına təsir edə biləcək bir çox parametr var, o cümlədən peykin istiqaməti, istər qeyri -sabit hərəkət olsun, istərsə də kosmik hava (peyklərin yaşadığı sürüklənməni təsir edə bilər). Başlanğıc dəyərlərdəki kiçik səhvlər belə, peykin mövqeyinin reallıqla müqayisədə və nisbətən qısa müddətdən sonra hesablanmasının nəticələrində böyük uyğunsuzluqlara səbəb ola bilər. Əslində, proqnozlaşdırıcılarla eyni texnikadan istifadə edirik: xüsusi nəticələr ehtimalını yaratmaq üçün modellərdən istifadə edirik, lakin bu nəticələrin heç vaxt alınmayacağını deyil.
Beləliklə, zaman -zaman kosmik dağıntıları çıxarmaq üçün istifadə edilə bilən texnologiyalarımız var. Bu, Avropa Kosmos Agentliyinin e. Deorbit planlı missiyası ilə tutduğu mövqedir, lakin aradan qaldırılması üçün ən uyğun obyektləri müəyyən etmək üçün hələ də həll edilməli olan problemlər var. Effektiv ətraf mühitin bərpası üçün vacib olan uzunmüddətli kosmik dağıntıların aradan qaldırılması proqramını hazırlamaqda maraqlı olanlara lazımi qaydalar və metodoloji prinsiplər təqdim edilməzdən əvvəl bu problemlər həll edilməlidir.
Xüsusi sahələr, onların sayı, tələbləri və məhdudiyyətləri baxımından metodoloji prinsiplər, ətraf mühitin yaxşılaşdırılması səylərinin təsirli və dəyərli olacağı ehtimalını artırmaq üçün vacibdir. Bu cür metodoloji prinsipləri inkişaf etdirmək üçün əlverişli bir nəticəyə dair əsassız gözləntilərimizi yenidən nəzərdən keçirməliyik.
