निम्न-पृथ्वी की कक्षा कैसे कूड़े के ढेर में बदल जाती है

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

मनुष्य का कचरा पथ लंबे समय से ग्रह से परे, अंतरिक्ष में बहुत दूर तक फैला हुआ है। जबकि कार्यकर्ता और राजनेता यह तय कर रहे हैं कि पृथ्वी पर घरेलू कचरे का क्या करना है, उपयोग किए गए टन के उपकरण कक्षाओं में जमा हो रहे हैं।

आइए जानें कि अंतरिक्ष डंप किससे बने हैं, वे कहाँ स्थित हैं और क्या "स्वर्गीय" मलबा हमारे सिर पर गिर सकता है (स्पॉइलर: यह पहले ही हो चुका है)।

अंतरिक्ष में किस तरह का कचरा उड़ रहा है

अंतरिक्ष युग की शुरुआत 1957 में पहले कृत्रिम उपग्रह के प्रक्षेपण के साथ हुई थी। तब से, मानव जाति ने कई रॉकेट लॉन्च किए हैं और लगभग 11,000 उपग्रहों को कक्षा में स्थापित किया है। हाल के वर्षों में, अंतरिक्ष मिशनों की संख्या में नाटकीय रूप से वृद्धि हुई है। अब न केवल राज्यों द्वारा नियर-अर्थ स्पेस का पता लगाया जा रहा है - निजी फर्म और गैर-लाभकारी संगठन व्यवसाय में शामिल हो गए हैं। कक्षाओं पर भार बढ़ रहा है।

निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष में वस्तुओं की संख्या कैसे बदली

हालांकि, उपग्रह, किसी भी अन्य तकनीक की तरह, टूट जाते हैं और अप्रचलित हो जाते हैं। उन्हें नए उपकरणों से बदल दिया जाता है, और विफल उपकरणों को स्क्रैप धातु के रूप में कक्षा में अपना जीवन जीने के लिए मजबूर किया जाता है। हमारे ग्रह के निकट और दूर के वातावरण में, "डंप" दिखाई दिए हैं।

सभी निष्क्रिय तकनीकी वस्तुओं और उनके टुकड़ों को अंतरिक्ष मलबे के रूप में वर्गीकृत किया गया है। इसका अधिकांश भाग रॉकेट चरणों, पुराने उपग्रहों और उनके टुकड़ों पर खर्च होता है। नए उपकरणों के निरंतर प्रक्षेपण के बावजूद, कक्षाओं में काम करने वाले उपग्रह "अपशिष्ट" से बहुत कम हैं। यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) के अनुमानों के अनुसार, निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष में 128 मिलियन छोटे मलबे हैं, जिनका आकार एक सेंटीमीटर से अधिक नहीं है, 900 हजार टुकड़े 1 से 10 सेमी और 34 हजार - 10 से अधिक सेमी। तुलना के लिए: केवल 3 कार्यशील उपग्रह हैं, 9 हजार।

अधिकांश सक्रिय रूप से मानव जाति कम पृथ्वी की कक्षा (समुद्र तल से 200-2000 किमी) का उपयोग करती है। बाहरी अंतरिक्ष का यह हिस्सा सबसे "घनी आबादी" और साथ ही "सबसे गंदा" है। 650-1000 किमी की ऊंचाई पर, पहला "डंप" स्थित है - पुराने वाहन, विभिन्न आकार के मलबे और परमाणु प्रतिष्ठानों के साथ सैन्य उपग्रह यहां "लाइव" हैं। संभावित खतरनाक वस्तुओं के भंडारण के लिए ऐसी ऊंचाइयों को संयोग से नहीं चुना गया था: वे लगभग दो हजार वर्षों तक वहां रह सकते हैं। दूसरा आधिकारिक "परीक्षण स्थल" लगभग 36 हजार किमी की ऊंचाई पर स्थित है - भूस्थैतिक कक्षा से सेवा करने वाले सभी उपग्रह वहां भेजे जाते हैं।

हालांकि, अंतरिक्ष मलबा न केवल इसके लिए विशेष रूप से निर्दिष्ट स्थानों में "उड़ता है"। निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष में मलबे के साथ टकराव कहीं भी हो सकता है, क्योंकि छोटे कणों की गति की भविष्यवाणी करना लगभग असंभव है। लेकिन बड़े टुकड़ों को चकमा देना वास्तव में संभव है - उनमें से अधिकांश को विश्व अंतरिक्ष एजेंसियों द्वारा देखा जा रहा है। यदि आने वाले वर्षों में स्पेसएक्स, वनवेब और अमेज़ॅन जैसी कंपनियां पृथ्वी पर हजारों संचार उपग्रहों को तैनात करती हैं, तो दुर्घटनाओं से बचने के लिए विशेषज्ञों को कक्षाओं में आंदोलन की निगरानी अधिक सावधानी से करनी होगी।

अंतरिक्ष में मलबे का ट्रैक कौन रखता है

ईएसए के अनुसार, अंतरिक्ष अवलोकन नेटवर्क नियमित रूप से केवल 28,000 विशेष रूप से बड़े मलबे को ट्रैक करते हैं। यूएस स्पेस सर्विलांस नेटवर्क प्रमुख अंतरिक्ष मलबे प्रक्षेपवक्र विश्लेषण सेवाओं में से एक है। विशेषज्ञ एक कैटलॉग रखते हैं जहां पृथ्वी की निचली कक्षा से 5-10 सेंटीमीटर से बड़ी वस्तुओं और भूस्थिर के पास स्थित 30 सेंटीमीटर से शुरू होने वाले मलबे को लाया जाता है।

संयुक्त राज्य में, ऐसे अन्य केंद्र हैं जो न केवल "कचरे" पर डेटा एकत्र करते हैं और संसाधित करते हैं, बल्कि ऑपरेटिंग उपकरणों पर भी।उनके भौगोलिक स्थान स्पेस ट्रैक संसाधन पर सार्वजनिक डोमेन में प्रकाशित होते हैं, और 18वें अंतरिक्ष नियंत्रण स्क्वाड्रन के ट्विटर से, आप कुछ वाहनों के विनाश के बारे में जान सकते हैं। इस जानकारी के आधार पर, एक ऑनलाइन नक्शा स्टफ इन स्पेस बनाया गया, जो वास्तविक समय में उपग्रहों (लाल डॉट्स), रॉकेट बॉडीज (नीला) और अंतरिक्ष मलबे (ग्रे) की स्थिति को दर्शाता है। नक्शा हर दिन अपडेट किया जाता है और ऑपरेटिंग उपकरणों और "अपशिष्ट" के बीच घनिष्ठ "संबंध" को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है।

यूरोप, रूस और चीन के देश भी दूरबीन या भूस्थिर राडार का उपयोग करके अंतरिक्ष "पटरियों" पर आवाजाही देख रहे हैं। कक्षा में टकराव दुर्लभ हैं, उन सेवाओं के लिए धन्यवाद जो दुर्घटनाओं की संभावना की गणना करती हैं।

अंतरिक्ष का मलबा कहाँ से आता है?

इस तथ्य के बावजूद कि अंतरिक्ष में टकराव दुर्लभ हैं, वे "स्वर्गीय डंप" के विकास को गंभीरता से प्रभावित करते हैं। सबसे गंभीर अंतरिक्ष दुर्घटनाओं में से एक 2009 में हुई: अमेरिकी संचार उपग्रह इरिडियम और निष्क्रिय रूसी सैन्य उपकरण "कॉसमॉस -2251" तितर-बितर नहीं हो सके। उनकी "बैठक" ने छोटे मलबे के एक बड़े बादल और 1, 5 हजार से अधिक बड़े टुकड़ों को जन्म दिया, जो आज तक पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष में रहते हैं।

शोधकर्ता विस्फोटों को अंतरिक्ष मलबे के बनने का मुख्य कारण बताते हैं। ज्यादातर वे ईंधन के रिसाव या गर्म होने के कारण होते हैं, जो पहले से ही खर्च किए गए ऊपरी चरणों, रॉकेट और उपग्रहों के अंतिम चरणों के टैंकों में रहता है। डिजाइन की खामियों या कठोर अंतरिक्ष वातावरण के प्रभाव के कारण उपकरण फट जाते हैं। उदाहरण के लिए, 2018 में रूसी और अमेरिकी ऊपरी चरण "फ्रेगेट" और "सेंटौर" कक्षा में दुर्घटनाग्रस्त हो गए, 2012 में हमारा "ब्रिज-एम" टुकड़ों में बिखर गया। मार्च 2021 में, एक पुराने अमेरिकी मौसम विज्ञान उपग्रह में विस्फोट हुआ, और एक साल पहले सोवियत साइक्लोन -3 रॉकेट का एक चरण, जो 29 वर्षों से पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष में था, 75 बहती टुकड़ों में बदल गया।

उपग्रह रोधी हथियारों के परीक्षण से मलबे का एक बड़ा निशान निकल जाता है। 2007 में, चीन ने 865 किमी की ऊंचाई पर एक मध्यम दूरी की मिसाइल के साथ अपने ही फेंगयुन -1 सी को नष्ट कर दिया। लगभग 3, 5 हजार बड़ी वस्तुएं और 5 सेंटीमीटर तक के टुकड़ों की एक बेशुमार संख्या का गठन किया। 2019 में, भारत ने अपने उपग्रह पर एक रॉकेट भी दागा - 200 से 1600 किमी तक की कक्षाओं में बिखरे लगभग 400 मलबे।

ईएसए विशेषज्ञों ने डिवाइस के नष्ट होने के 560 से अधिक मामलों का विश्लेषण किया। जैसा कि वे ध्यान देते हैं, कक्षाओं में अंतरिक्ष मलबे के गठन के अन्य कारण भी हैं। अक्सर, इसके कुछ हिस्से उपकरण से काट दिए जाते हैं, यह संरचना में खामियों के कारण नष्ट हो जाता है या पृथ्वी के वायुमंडल के साथ बातचीत करते समय विफल हो जाता है।

अंतरिक्ष यान के नष्ट होने के कारण

2020 में, RS कंपोनेंट्स के विशेषज्ञों ने विश्लेषण किया कि कौन सी अंतरिक्ष शक्ति ने दूसरों की तुलना में अधिक मजबूती से अंतरिक्ष में गंदगी फैलाई है। यह पता चला कि आज ट्रैक किए गए मलबे का सबसे बड़ा हिस्सा रूस और सीआईएस देशों का है - 14,403 टुकड़े। दूसरे स्थान पर अमेरिका (8734), तीसरे में चीन (4688) है।

स्पेस डंप खतरनाक क्यों हैं

आधुनिक उपग्रह सूक्ष्म उल्कापिंडों और अंतरिक्ष मलबे से सुरक्षा से लैस हैं, लेकिन "कवच" हमेशा नहीं बचाता है। विस्फोट से मलबा शुरुआती गति से आगे बढ़ रहा है। चूंकि अंतरिक्ष में कोई बोधगम्य घर्षण बल नहीं है और सामान्य गुरुत्वाकर्षण कार्य नहीं करता है, वे व्यावहारिक रूप से धीमा नहीं होते हैं।

इनकी गति 8-10 किमी/सेकेंड तक पहुंच सकती है, जो एक गोली से लगभग सात गुना तेज है। धीमे टुकड़ों का प्रहार भी घातक हो सकता है। 10 सेमी से अधिक आकार के टुकड़े विमान को पूरी तरह से नष्ट करने में सक्षम हैं। 1 सेमी से अधिक के टुकड़ों के साथ टकराव अंतरिक्ष यान के संचालन को बाधित करता है या निष्क्रिय वस्तुओं के विस्फोट का कारण बनता है। ज्यादातर मामलों में मिलीमीटर कण आवासों पर दरारें और चिप्स छोड़ते हैं।

2016 में, धूल के एक कण के आकार का एक छोटा सा मलबा आईएसएस खिड़की के शीशे पर 7 मिमी का सेंध छोड़ गया।मलबे के किसी भी टुकड़े से टकराना अंतरिक्ष स्टेशन के लिए खतरनाक है, क्योंकि यह कक्षा में 7.6 किमी/सेकंड से अधिक की गति से चलता है। आईएसएस नियमित रूप से युद्धाभ्यास करता है और अपनी कक्षा को सही करता है: उल्कापिंड विरोधी पैनल बड़े मलबे के साथ टकराव में चालक दल की रक्षा करने में सक्षम नहीं हैं। कभी-कभी अंतरिक्ष यात्रियों को स्टेशन खाली करने और सोयुज अंतरिक्ष यान में अंतरिक्ष मलबे के लिए एक खतरनाक दृष्टिकोण के क्षण की प्रतीक्षा करने के लिए मजबूर किया जाता है, ताकि यदि आवश्यक हो तो जल्दी से "डूबते जहाज" को छोड़ दिया जा सके।

अधिकांश अंतरिक्ष यान युद्धाभ्यास मलबे के साथ "मुठभेड़" से बचने के लिए किए जाते हैं। ये क्रियाएं महंगी हैं। विशेषज्ञ जोखिमों की गणना करने और एक नए प्रक्षेपवक्र की योजना बनाने में घंटों बिताते हैं। पैंतरेबाज़ी के समय, ईंधन की खपत होती है, जिसे आपको अपने साथ "रिजर्व में" ले जाना होता है, और उपकरण "निष्क्रिय" होते हैं - वे शोधकर्ताओं के लिए आवश्यक डेटा संचारित नहीं करते हैं।

पृथ्वी पर रहने वालों के लिए, अंतरिक्ष का मलबा गंभीर खतरा पैदा नहीं करता है। छोटे उपकरण वातावरण में जलने का प्रबंधन करते हैं, जबकि रॉकेट या उपग्रहों के बड़े खर्च किए गए हिस्से, एक नियम के रूप में, प्रशांत महासागर में या कजाकिस्तान में निर्जन क्षेत्रों में दिए गए प्रक्षेपवक्र के साथ कम हो जाते हैं। केवल एक बार मानव निर्मित अंतरिक्ष मलबे ने एक व्यक्ति को मारा। 1997 में, ओक्लाहोमा निवासी लोटी विलियम्स पर एक अमेरिकी डेल्टा II लॉन्च वाहन का मलबा गिर गया। लड़की को यह जानकर निराशा हुई कि यह उसके कंधे पर गिरने वाले तारे का टुकड़ा नहीं था, बल्कि ईंधन टैंक का एक टुकड़ा था।

नासा के वैज्ञानिक सलाहकार डोनाल्ड केसलर ने 1978 में एक अप्रिय भविष्यवाणी की थी। इसके बाद, उनके द्वारा वर्णित घटना को "केसलर सिंड्रोम" कहा गया। एस्ट्रोफिजिसिस्ट के अनुसार एक दिन अंतरिक्ष में "कचरे" की सघनता इतनी बढ़ जाएगी कि दुर्घटनाओं की संख्या अनियंत्रित रूप से बढ़ने लगेगी। मलबे विमान में दुर्घटनाग्रस्त हो जाएंगे, और वे टुकड़े-टुकड़े हो जाएंगे और अन्य वस्तुओं पर "हमला" करेंगे। स्क्रैप धातु के ढेर निचली कक्षाओं को अनुपयोगी बना देंगे, और पृथ्वी के चारों ओर एक कचरा पेटी दिखाई देगी, जो शनि के छल्ले की याद दिलाती है। कुछ विशेषज्ञों का मानना है कि कक्षा में मानव निर्मित वस्तुओं की महत्वपूर्ण एकाग्रता पहले ही पहुंच चुकी है।