Układanka na śmieci
Sprzątanie w pobliżu kosmosu jest znacznie trudniejsze, niż się wydaje na pierwszy rzut oka.
Problem zanieczyszczenia przestrzeni kosmicznej niepokoi całą społeczność lotniczą. Hipotetyczne wydarzenia na orbicie ziemskiej, takie jak syndrom Kesslera, przewidujące wymykające się spod kontroli generowanie śmieci kosmicznych, poruszyły nawet popularne media. Oczywiste jest, że potrzebne są badania fundamentalne, aby zrozumieć, jakim niebezpieczeństwem jest nawet mały fragment i obliczyć, ile jesteśmy gotowi zapłacić za sprzątanie kosmosu.
Obecnie politycy, naukowcy, technolodzy i opinia publiczna są głęboko świadomi problemu narastania kosmicznych śmieci. Dzięki fundamentalnej pracy J.K. Liouville i Nicholas Johnson, opublikowanym w 2006 roku, rozumiemy, że poziom skażenia prawdopodobnie będzie nadal rósł w przyszłości, nawet jeśli wszystkie starty zostaną wstrzymane. Powodem tego stałego wzrostu są kolizje, które prawdopodobnie wystąpią między satelitami a stopniami rakietowymi już na orbicie. Jest to bardzo niepokojące dla wielu operatorów satelitarnych, którzy są zmuszeni do podjęcia odpowiednich środków w celu ochrony swoich aktywów.
Niektórzy eksperci uważają, że te incydenty będą dopiero początkiem serii kolizji, które prawie uniemożliwią dostęp do niskiej orbity okołoziemskiej. Zwykle to zjawisko, które po raz pierwszy szczegółowo opisał konsultant NASA Donald Kessler, nazywa się zespołem Kesslera. Ale rzeczywistość najprawdopodobniej będzie bardzo różniła się od podobnych prognoz lub wydarzeń przedstawionych w filmie fabularnym Gravity. Rzeczywiście, wyniki przedstawione Międzyagencyjnemu Komitetowi Koordynacyjnemu ds. Odpadów Kosmicznych (IADC) na szóstej Europejskiej Konferencji na ten temat wykazały oczekiwany wzrost ilości śmieci o zaledwie 30 procent w ciągu 200 lat przy ciągłych startach.
Kolizje nadal będą występować, ale rzeczywistość będzie daleka od katastrofalnego scenariusza, którego niektórzy tak się obawiają. Wzrost ilości kosmicznych śmieci można zredukować do dość skromnego poziomu. Propozycja IADC dotyczy szerokiego rozpowszechniania i ścisłego przestrzegania wytycznych dotyczących minimalizacji śmieci kosmicznych, zwłaszcza w odniesieniu do neutralizacji źródeł energii, które powinny być całkowicie wyczerpane do końca lotu, oraz utylizacji po jego zakończeniu. Niemniej jednak, z punktu widzenia IADC, oczekiwany wzrost ilości śmieci, mimo podejmowanych wysiłków, nadal wymaga wprowadzenia dodatkowych działań w celu zwalczania istniejących czynników ryzyka.
Brak postępu?
Duże zainteresowanie rekultywacją środowiska kosmicznego odnotowano dziewięć lat po opublikowaniu pracy Liouville'a i Johnsona. W szczególności na całym świecie podjęto pewne kroki w celu opracowania metod usuwania obiektów z niskiej orbity okołoziemskiej. Na przykład Europejska Agencja Kosmiczna ogłosiła niedawno zamiar ubiegania się o wsparcie rządowe w celu sprowadzenia z orbity europejskiego statku kosmicznego w ciągu następnej dekady. Agencja przeprowadziła liczne badania mające na celu określenie racjonalnych i wiarygodnych sposobów osiągnięcia celu. Kluczowym elementem planowania były modele komputerowe zaśmieconej przestrzeni, które wykazały, że wzrostowi populacji śmieci można zapobiec, usuwając niektóre stopnie statków kosmicznych lub rakiet. W symulacjach komputerowych obiekty te są identyfikowane jako najbardziej podatne na kolizje, więc po ich usunięciu z orbity należy drastycznie zmniejszyć liczbę kolizji, co zapobiegnie powstawaniu nowych odłamków z rozpraszania odłamków.
Minęło prawie dziesięć lat od publikacji pracy Liouville i Johnsona i jest zaskakujące, że na szczeblu międzynarodowym lub krajowym nie przedstawiono żadnych zasad metodologicznych, które jasno określałyby środki mające na celu wyeliminowanie skutków zanieczyszczenia bliskiego Ziemi. Wydaje się, że pomimo wezwań do działania, istnieje pewna apatia w kierunku opracowania metodologii procedury usuwania śmieci. Ale czy tak jest naprawdę?
W rzeczywistości sytuacja nie jest tak prosta, jak się wydaje. Jeśli chodzi o procedurę usuwania śmieci kosmicznych, istnieje kilka podstawowych pytań, na które należy jeszcze odpowiedzieć. Szczególnie niepokojące są kwestie związane z własnością, odpowiedzialnością i przejrzystością. Na przykład wiele technologii proponowanych do usuwania gruzu może być również wykorzystanych do usunięcia lub unieruchomienia aktywnego statku kosmicznego. Można więc spodziewać się zarzutów, że te technologie są: bronie. Pojawiają się również pytania dotyczące kosztów spójnego programu utylizacji śmieci. Niektórzy eksperci techniczni oszacowali ją na dziesiątki bilionów dolarów.
Jednak być może najważniejszą przyczyną braku odpowiednich zasad metodologicznych jest to, że nie wiemy jeszcze, jak przeprowadzić rekultywację, przez co w praktyce rozumiemy sprzątanie przestrzeni kosmicznej. Nie oznacza to jednak, że nie wiemy, jakich technologii potrzebujemy.
Algorytmy jednorazowego użytku zostały już prawie opracowane. Prawdziwy problem wynika z pozornie prostego zadania: określenia „właściwych” szczątków do usunięcia z orbity. I dopóki nie rozwiążemy tego problemu, wydaje się, że nie będziemy w stanie odzyskać przestrzeni.
Bawimy się we wraku
Aby zrozumieć problematyczną naturę rozwiązania tak pozornie prostego zadania, jak identyfikacja śmieci do usunięcia, posługujemy się analogią do gry talią 52 zwykłych kart do gry. W tej analogii każda karta reprezentuje obiekt w przestrzeni kosmicznej, który możemy chcieć usunąć, aby zapobiec kolizji. Po rozdaniu kart kładziemy każdą kartę indywidualnie zakrytą na stole. Naszym celem jest teraz próba zidentyfikowania asów i usunięcia ich ze stołu, ponieważ są to karty reprezentujące satelity lub inne duże obiekty śmieci kosmicznych, które mogą w pewnym momencie w przyszłości zaangażować się w kolizję. Możemy usunąć ze stołu tyle kart, ile chcemy, ale za każdym razem, gdy usuwamy jedną kartę, musimy zapłacić 10 USD. Dodatkowo oddalając się nie mamy prawa patrzeć na mapę (jeśli satelita zostanie usunięty z orbity, nie możemy z całą pewnością stwierdzić, że mógłby stać się uczestnikiem kolizji). Na koniec musimy zapłacić 100 USD za każdego asa pozostawionego na stole, co oznacza potencjalną stratę wynikającą z kolizji z udziałem naszych satelitów (w rzeczywistości koszt wymiany satelity może wynosić od 100 XNUMX do XNUMX miliardów dolarów).
Jak rozwiążemy ten problem? Na odwrocie wszystkie karty są takie same, więc nie ma sposobu, aby stwierdzić, gdzie są asy, a jedynym sposobem na upewnienie się, że trafiliśmy wszystkie asy, jest usunięcie wszystkich kart ze stołu. W naszym przykładzie będzie to kosztować maksymalnie 520 USD. W kosmosie mamy ten sam problem: nie wiemy dokładnie, które obiekty mogą brać udział w kolizji, ale usunięcie ich wszystkich jest zbyt drogie, więc jesteśmy zmuszeni dokonać wyboru. Załóżmy, że decydujemy się na wybór: aby usunąć jedną kartę o wartości 10$, jakie jest prawdopodobieństwo, że wylosowaliśmy asa? Cóż, prawdopodobieństwo, że karta jest asem wynosi cztery razy 52, innymi słowy około 0,08, czyli 8 procent. Zatem prawdopodobieństwo, że karta nie jest asem, wynosi 92 procent. To jest prawdopodobieństwo, że zmarnowaliśmy nasze 10 dolarów.
Co się stanie, jeśli tym razem dobierzemy drugą kartę (co będzie nas kosztować kolejne 10 $)? Prawdopodobieństwo, że druga karta jest asem, zależy od tego, czy pierwsza karta była asem. Gdyby tak było, to prawdopodobieństwo, że druga karta jest również asem, wynosi trzy podzielone przez 51 (ponieważ teraz w talii pozostały tylko trzy asy, które zmniejszyły się o jedną kartę). Jeśli pierwsza karta nie jest asem, prawdopodobieństwo, że druga karta jest asem wynosi: cztery podzielone przez 51 (ponieważ w obniżonej talii pozostały jeszcze cztery asy).
Możemy użyć tej metody do określenia prawdopodobieństwa trafienia obu asów, po prostu mnożąc prawdopodobieństwa w celu znalezienia odpowiedzi: 4/52 razy 3/51, co daje nam prawdopodobieństwo 0,0045 lub 0,45% warte 20 USD na dwie usunięte karty. Niezbyt uspokajające.
Możemy jednak również określić prawdopodobieństwo usunięcia przynajmniej jednego asa. Po dobraniu dwóch kart istnieje 15-procentowa szansa, że udało nam się usunąć przynajmniej jeden z asów. Brzmi bardziej obiecująco, ale szanse nie są zbyt dobre nawet teraz.
Okazuje się, że aby zwiększyć szanse trafienia przynajmniej jednego z asów, musimy usunąć więcej niż dziewięć kart (o wartości 90 USD) lub więcej niż 22 karty (o wartości 220 USD), jeśli chcemy mieć 90 procent pewności, że trafiliśmy jeden z asów. Nawet jeśli nam się uda, nadal na stole są trzy asy, więc w sumie nadal musimy zapłacić 520 $, co przypadkowo jest taką samą kwotą, jaką zapłacilibyśmy, gdybyśmy wybrali opcję usuwania wszystkich kart.
Gry się skończyły
Po powrocie z naszej analogii do rzeczywistego środowiska kosmicznego sytuacja wydaje się bardziej niepokojąca. Obecnie około 20 000 obiektów jest śledzonych przez amerykańską sieć stacji obserwacji kosmicznych na orbicie, z czego około 600% to obiekty o masie większej niż jedna tona, które hipotetycznie mogą brać udział w kolizji i które możemy chcieć usunąć. W analogii z kartami nasz problem polega na tym, że rewers wszystkich kart jest taki sam, a prawdopodobieństwo, że jedna jest asem pik, jest takie samo, jak prawdopodobieństwo, że druga jest również asem. Nie ma możliwości określenia pożądanych kart i usunięcia ich ze stołu. W rzeczywistości nasze szanse na uniknięcie kolizji są znacznie większe niż w grze karcianej, ponieważ niektóre obiekty na orbicie prawdopodobnie biorą udział w kolizjach i możemy na nich skupić naszą uwagę. Na przykład obiekty, które znajdują się na gęsto zaludnionych orbitach, takich jak synchronizacja słoneczna, na wysokości między 900 a 50 kilometrów, najprawdopodobniej uczestniczą w kolizjach z powodu zatłoczenia w tej strefie. Jeśli skupimy naszą uwagę na takich obiektach (i innych na podobnie zatłoczonych orbitach) i weźmiemy pod uwagę przewidywania kolizji, to zgodnie z wynikami badań musielibyśmy usunąć około XNUMX obiektów, aby zmniejszyć oczekiwaną liczbę katastrofalnych kolizji tylko o jeden. podjęte przez członków agencji kosmicznej IADC.
I okazuje się, że nawet jeśli jeden „czystszy” statek kosmiczny może usunąć kilka obiektów (a pięć celów wydaje się uniwersalną alternatywą), wiele lotów – często skomplikowanych i pretensjonalnych – trzeba odbyć tylko po to, by zapobiec jednej kolizji.
Dlaczego nie możemy lepiej przewidzieć prawdopodobieństwa kolizji i usunąć tylko te obiekty, o których wiemy na pewno, że będą niebezpieczne? Istnieje wiele parametrów, które mogą wpływać na trajektorię satelity, w tym orientację satelity, czy jest to nieregularny ruch, czy pogoda kosmiczna (która może wpływać na opór aerodynamiczny doświadczany przez satelity). Nawet niewielkie błędy w wartościach początkowych mogą prowadzić do dużych rozbieżności w wynikach obliczania pozycji satelity w porównaniu z rzeczywistością i to po stosunkowo krótkim czasie. W rzeczywistości używamy tej samej techniki, co prognostycy: używamy modeli do generowania prawdopodobieństwa konkretnych wyników, ale nie ma pewności, że te wyniki kiedykolwiek zostaną uzyskane.
Mamy więc technologie, które można od czasu do czasu wykorzystać do usuwania kosmicznych śmieci. Takie stanowisko zajmuje Europejska Agencja Kosmiczna z planowaną misją e.Deorbit, ale nadal istnieją problemy do rozwiązania, aby zidentyfikować obiekty najbardziej nadające się do usunięcia. Kwestie te muszą zostać rozwiązane, zanim niezbędne wytyczne i wskazówki metodologiczne będą mogły zostać udostępnione osobom zainteresowanym przygotowaniem długoterminowego programu usuwania śmieci kosmicznych, niezbędnego do skutecznej rekultywacji środowiska.
Zasady metodologiczne w zakresie konkretnych obiektów, ich liczby, wymagań i ograniczeń są istotne dla zwiększenia prawdopodobieństwa, że podejmowane działania na rzecz przywrócenia stanu środowiska będą skuteczne i właściwe. Aby opracować takie zasady metodologiczne, musimy ponownie rozważyć nasze nieracjonalne oczekiwania co do korzystnego wyniku.
Problem zanieczyszczenia przestrzeni kosmicznej niepokoi całą społeczność lotniczą. Hipotetyczne wydarzenia na orbicie ziemskiej, takie jak syndrom Kesslera, przewidujące wymykające się spod kontroli generowanie śmieci kosmicznych, poruszyły nawet popularne media. Oczywiste jest, że potrzebne są badania fundamentalne, aby zrozumieć, jakim niebezpieczeństwem jest nawet mały fragment i obliczyć, ile jesteśmy gotowi zapłacić za sprzątanie kosmosu.
Obecnie politycy, naukowcy, technolodzy i opinia publiczna są głęboko świadomi problemu narastania kosmicznych śmieci. Dzięki fundamentalnej pracy J.K. Liouville i Nicholas Johnson, opublikowanym w 2006 roku, rozumiemy, że poziom skażenia prawdopodobnie będzie nadal rósł w przyszłości, nawet jeśli wszystkie starty zostaną wstrzymane. Powodem tego stałego wzrostu są kolizje, które prawdopodobnie wystąpią między satelitami a stopniami rakietowymi już na orbicie. Jest to bardzo niepokojące dla wielu operatorów satelitarnych, którzy są zmuszeni do podjęcia odpowiednich środków w celu ochrony swoich aktywów.
Niektórzy eksperci uważają, że te incydenty będą dopiero początkiem serii kolizji, które prawie uniemożliwią dostęp do niskiej orbity okołoziemskiej. Zwykle to zjawisko, które po raz pierwszy szczegółowo opisał konsultant NASA Donald Kessler, nazywa się zespołem Kesslera. Ale rzeczywistość najprawdopodobniej będzie bardzo różniła się od podobnych prognoz lub wydarzeń przedstawionych w filmie fabularnym Gravity. Rzeczywiście, wyniki przedstawione Międzyagencyjnemu Komitetowi Koordynacyjnemu ds. Odpadów Kosmicznych (IADC) na szóstej Europejskiej Konferencji na ten temat wykazały oczekiwany wzrost ilości śmieci o zaledwie 30 procent w ciągu 200 lat przy ciągłych startach.
Kolizje nadal będą występować, ale rzeczywistość będzie daleka od katastrofalnego scenariusza, którego niektórzy tak się obawiają. Wzrost ilości kosmicznych śmieci można zredukować do dość skromnego poziomu. Propozycja IADC dotyczy szerokiego rozpowszechniania i ścisłego przestrzegania wytycznych dotyczących minimalizacji śmieci kosmicznych, zwłaszcza w odniesieniu do neutralizacji źródeł energii, które powinny być całkowicie wyczerpane do końca lotu, oraz utylizacji po jego zakończeniu. Niemniej jednak, z punktu widzenia IADC, oczekiwany wzrost ilości śmieci, mimo podejmowanych wysiłków, nadal wymaga wprowadzenia dodatkowych działań w celu zwalczania istniejących czynników ryzyka.
Brak postępu?
Duże zainteresowanie rekultywacją środowiska kosmicznego odnotowano dziewięć lat po opublikowaniu pracy Liouville'a i Johnsona. W szczególności na całym świecie podjęto pewne kroki w celu opracowania metod usuwania obiektów z niskiej orbity okołoziemskiej. Na przykład Europejska Agencja Kosmiczna ogłosiła niedawno zamiar ubiegania się o wsparcie rządowe w celu sprowadzenia z orbity europejskiego statku kosmicznego w ciągu następnej dekady. Agencja przeprowadziła liczne badania mające na celu określenie racjonalnych i wiarygodnych sposobów osiągnięcia celu. Kluczowym elementem planowania były modele komputerowe zaśmieconej przestrzeni, które wykazały, że wzrostowi populacji śmieci można zapobiec, usuwając niektóre stopnie statków kosmicznych lub rakiet. W symulacjach komputerowych obiekty te są identyfikowane jako najbardziej podatne na kolizje, więc po ich usunięciu z orbity należy drastycznie zmniejszyć liczbę kolizji, co zapobiegnie powstawaniu nowych odłamków z rozpraszania odłamków.
Minęło prawie dziesięć lat od publikacji pracy Liouville i Johnsona i jest zaskakujące, że na szczeblu międzynarodowym lub krajowym nie przedstawiono żadnych zasad metodologicznych, które jasno określałyby środki mające na celu wyeliminowanie skutków zanieczyszczenia bliskiego Ziemi. Wydaje się, że pomimo wezwań do działania, istnieje pewna apatia w kierunku opracowania metodologii procedury usuwania śmieci. Ale czy tak jest naprawdę?W rzeczywistości sytuacja nie jest tak prosta, jak się wydaje. Jeśli chodzi o procedurę usuwania śmieci kosmicznych, istnieje kilka podstawowych pytań, na które należy jeszcze odpowiedzieć. Szczególnie niepokojące są kwestie związane z własnością, odpowiedzialnością i przejrzystością. Na przykład wiele technologii proponowanych do usuwania gruzu może być również wykorzystanych do usunięcia lub unieruchomienia aktywnego statku kosmicznego. Można więc spodziewać się zarzutów, że te technologie są: bronie. Pojawiają się również pytania dotyczące kosztów spójnego programu utylizacji śmieci. Niektórzy eksperci techniczni oszacowali ją na dziesiątki bilionów dolarów.
Jednak być może najważniejszą przyczyną braku odpowiednich zasad metodologicznych jest to, że nie wiemy jeszcze, jak przeprowadzić rekultywację, przez co w praktyce rozumiemy sprzątanie przestrzeni kosmicznej. Nie oznacza to jednak, że nie wiemy, jakich technologii potrzebujemy.
Algorytmy jednorazowego użytku zostały już prawie opracowane. Prawdziwy problem wynika z pozornie prostego zadania: określenia „właściwych” szczątków do usunięcia z orbity. I dopóki nie rozwiążemy tego problemu, wydaje się, że nie będziemy w stanie odzyskać przestrzeni.
Bawimy się we wraku
Aby zrozumieć problematyczną naturę rozwiązania tak pozornie prostego zadania, jak identyfikacja śmieci do usunięcia, posługujemy się analogią do gry talią 52 zwykłych kart do gry. W tej analogii każda karta reprezentuje obiekt w przestrzeni kosmicznej, który możemy chcieć usunąć, aby zapobiec kolizji. Po rozdaniu kart kładziemy każdą kartę indywidualnie zakrytą na stole. Naszym celem jest teraz próba zidentyfikowania asów i usunięcia ich ze stołu, ponieważ są to karty reprezentujące satelity lub inne duże obiekty śmieci kosmicznych, które mogą w pewnym momencie w przyszłości zaangażować się w kolizję. Możemy usunąć ze stołu tyle kart, ile chcemy, ale za każdym razem, gdy usuwamy jedną kartę, musimy zapłacić 10 USD. Dodatkowo oddalając się nie mamy prawa patrzeć na mapę (jeśli satelita zostanie usunięty z orbity, nie możemy z całą pewnością stwierdzić, że mógłby stać się uczestnikiem kolizji). Na koniec musimy zapłacić 100 USD za każdego asa pozostawionego na stole, co oznacza potencjalną stratę wynikającą z kolizji z udziałem naszych satelitów (w rzeczywistości koszt wymiany satelity może wynosić od 100 XNUMX do XNUMX miliardów dolarów).
Jak rozwiążemy ten problem? Na odwrocie wszystkie karty są takie same, więc nie ma sposobu, aby stwierdzić, gdzie są asy, a jedynym sposobem na upewnienie się, że trafiliśmy wszystkie asy, jest usunięcie wszystkich kart ze stołu. W naszym przykładzie będzie to kosztować maksymalnie 520 USD. W kosmosie mamy ten sam problem: nie wiemy dokładnie, które obiekty mogą brać udział w kolizji, ale usunięcie ich wszystkich jest zbyt drogie, więc jesteśmy zmuszeni dokonać wyboru. Załóżmy, że decydujemy się na wybór: aby usunąć jedną kartę o wartości 10$, jakie jest prawdopodobieństwo, że wylosowaliśmy asa? Cóż, prawdopodobieństwo, że karta jest asem wynosi cztery razy 52, innymi słowy około 0,08, czyli 8 procent. Zatem prawdopodobieństwo, że karta nie jest asem, wynosi 92 procent. To jest prawdopodobieństwo, że zmarnowaliśmy nasze 10 dolarów.
Co się stanie, jeśli tym razem dobierzemy drugą kartę (co będzie nas kosztować kolejne 10 $)? Prawdopodobieństwo, że druga karta jest asem, zależy od tego, czy pierwsza karta była asem. Gdyby tak było, to prawdopodobieństwo, że druga karta jest również asem, wynosi trzy podzielone przez 51 (ponieważ teraz w talii pozostały tylko trzy asy, które zmniejszyły się o jedną kartę). Jeśli pierwsza karta nie jest asem, prawdopodobieństwo, że druga karta jest asem wynosi: cztery podzielone przez 51 (ponieważ w obniżonej talii pozostały jeszcze cztery asy).
Możemy użyć tej metody do określenia prawdopodobieństwa trafienia obu asów, po prostu mnożąc prawdopodobieństwa w celu znalezienia odpowiedzi: 4/52 razy 3/51, co daje nam prawdopodobieństwo 0,0045 lub 0,45% warte 20 USD na dwie usunięte karty. Niezbyt uspokajające.
Możemy jednak również określić prawdopodobieństwo usunięcia przynajmniej jednego asa. Po dobraniu dwóch kart istnieje 15-procentowa szansa, że udało nam się usunąć przynajmniej jeden z asów. Brzmi bardziej obiecująco, ale szanse nie są zbyt dobre nawet teraz.
Okazuje się, że aby zwiększyć szanse trafienia przynajmniej jednego z asów, musimy usunąć więcej niż dziewięć kart (o wartości 90 USD) lub więcej niż 22 karty (o wartości 220 USD), jeśli chcemy mieć 90 procent pewności, że trafiliśmy jeden z asów. Nawet jeśli nam się uda, nadal na stole są trzy asy, więc w sumie nadal musimy zapłacić 520 $, co przypadkowo jest taką samą kwotą, jaką zapłacilibyśmy, gdybyśmy wybrali opcję usuwania wszystkich kart.
Gry się skończyły
Po powrocie z naszej analogii do rzeczywistego środowiska kosmicznego sytuacja wydaje się bardziej niepokojąca. Obecnie około 20 000 obiektów jest śledzonych przez amerykańską sieć stacji obserwacji kosmicznych na orbicie, z czego około 600% to obiekty o masie większej niż jedna tona, które hipotetycznie mogą brać udział w kolizji i które możemy chcieć usunąć. W analogii z kartami nasz problem polega na tym, że rewers wszystkich kart jest taki sam, a prawdopodobieństwo, że jedna jest asem pik, jest takie samo, jak prawdopodobieństwo, że druga jest również asem. Nie ma możliwości określenia pożądanych kart i usunięcia ich ze stołu. W rzeczywistości nasze szanse na uniknięcie kolizji są znacznie większe niż w grze karcianej, ponieważ niektóre obiekty na orbicie prawdopodobnie biorą udział w kolizjach i możemy na nich skupić naszą uwagę. Na przykład obiekty, które znajdują się na gęsto zaludnionych orbitach, takich jak synchronizacja słoneczna, na wysokości między 900 a 50 kilometrów, najprawdopodobniej uczestniczą w kolizjach z powodu zatłoczenia w tej strefie. Jeśli skupimy naszą uwagę na takich obiektach (i innych na podobnie zatłoczonych orbitach) i weźmiemy pod uwagę przewidywania kolizji, to zgodnie z wynikami badań musielibyśmy usunąć około XNUMX obiektów, aby zmniejszyć oczekiwaną liczbę katastrofalnych kolizji tylko o jeden. podjęte przez członków agencji kosmicznej IADC.
I okazuje się, że nawet jeśli jeden „czystszy” statek kosmiczny może usunąć kilka obiektów (a pięć celów wydaje się uniwersalną alternatywą), wiele lotów – często skomplikowanych i pretensjonalnych – trzeba odbyć tylko po to, by zapobiec jednej kolizji.
Dlaczego nie możemy lepiej przewidzieć prawdopodobieństwa kolizji i usunąć tylko te obiekty, o których wiemy na pewno, że będą niebezpieczne? Istnieje wiele parametrów, które mogą wpływać na trajektorię satelity, w tym orientację satelity, czy jest to nieregularny ruch, czy pogoda kosmiczna (która może wpływać na opór aerodynamiczny doświadczany przez satelity). Nawet niewielkie błędy w wartościach początkowych mogą prowadzić do dużych rozbieżności w wynikach obliczania pozycji satelity w porównaniu z rzeczywistością i to po stosunkowo krótkim czasie. W rzeczywistości używamy tej samej techniki, co prognostycy: używamy modeli do generowania prawdopodobieństwa konkretnych wyników, ale nie ma pewności, że te wyniki kiedykolwiek zostaną uzyskane.
Mamy więc technologie, które można od czasu do czasu wykorzystać do usuwania kosmicznych śmieci. Takie stanowisko zajmuje Europejska Agencja Kosmiczna z planowaną misją e.Deorbit, ale nadal istnieją problemy do rozwiązania, aby zidentyfikować obiekty najbardziej nadające się do usunięcia. Kwestie te muszą zostać rozwiązane, zanim niezbędne wytyczne i wskazówki metodologiczne będą mogły zostać udostępnione osobom zainteresowanym przygotowaniem długoterminowego programu usuwania śmieci kosmicznych, niezbędnego do skutecznej rekultywacji środowiska.
Zasady metodologiczne w zakresie konkretnych obiektów, ich liczby, wymagań i ograniczeń są istotne dla zwiększenia prawdopodobieństwa, że podejmowane działania na rzecz przywrócenia stanu środowiska będą skuteczne i właściwe. Aby opracować takie zasady metodologiczne, musimy ponownie rozważyć nasze nieracjonalne oczekiwania co do korzystnego wyniku.
informacja