20-asrning oʻrtalarida amalda boshlangan fazoni tadqiq qilish jarayoni odatda ijobiy tomondan ilmiy va texnologik bilimlar rivojlanishining yangi bosqichi sifatida namoyon boʻladi. Biroq, birinchi sun'iy yo'ldosh ishga tushirilgandan so'ng, parallel ravishda Yerga yaqin orbitalarning tiqilib qolishi bilan bog'liq butunlay boshqacha salbiy jarayon boshlandi. Kosmosdagi sun'iy qoldiqlar kosmik kemaga ham, Yerga ham bir qator xavf tug'diradi.
Kosmik chiqindilar manbalari
Bu holda axlat deganda juda xilma-xil, ammo bevosita inson faoliyati bilan bog'liq bo'lgan texnogen tabiatning hosilalari nazarda tutiladi. Misol uchun, tabiiy ravishda paydo bo'ladigan meteoroidlar, texnogen chiqindilardan farqli o'laroq, xavf tug'dirmaydi, ular Yerning past orbitasida uzoq vaqt qolishi tufayli xavf tug'diradi.
Xo'sh, xavfli vayronalar koinotda qayerdan keladi? Aksariyati shundaysun'iy yo'ldoshni uchirish va boshqa transport vositalarini orbitaga chiqarish paytida hosil bo'ladi. Bunday jarayonlarda texnik ob'ektlar va sarf materiallarini qoldiradigan boshqariladigan yoki avtomatik kemalar majburiy ravishda ishtirok etadi. Bunday turdagi ifloslanishning eng xavfli manbai orbitada sun'iy yo'ldoshlar va kemalarning yo'q qilinishi bo'lib, buning natijasida boshqarilmaydigan uskunalar va samolyotlarning konstruktiv qismlari kosmosda qoladi. O'z-o'zidan, uskunaning ishdan chiqishidan keyin yoki rejalashtirilgan chiqindilarni chiqarish jarayonida bo'laklar bitta raqamda jiddiy xavf tug'dirmaydi. Biroq, uzoq muddatli to'planish bilan, ko'pincha yuqori radioaktiv potentsialga ega bo'lgan katta ob'ektlar hosil bo'ladi, bu ularni yo'q qilishni qiyinlashtiradi.
Xavfli qoldiqlarning hosil bo'lish jarayonlarida agressiv muhitda kosmik ob'ektlar qoldiqlarining "yoshi" buzilishining ta'siri muhim rol o'ynaydi. Bir xil chiqindilar to'planishiga kosmik chang, radiatsiya, haroratning haddan tashqari ko'tarilishi, kislorod oksidlanishi va boshqalar salbiy ta'sir ko'rsatadi. Shunday qilib, to'qnashuv xavfini tug'diradigan jismoniy elementlar bilan emas, balki xavfni oshiradigan nazoratsiz va portlovchi materiallar bilan kurashish kerak. ofatlar haqida.
Kosmik qoldiqlarni kuzatish
Kosmik qoldiqlarning mavjudligi bilan bog'liq mavjud xavflar ham Yerga yaqin orbitalarni doimiy ravishda o'rganishni talab qiladi. Maxsus qurilmalar texnogen chiqindilarni bir nechta xususiyatlarga ko'ra skanerlaydi, jumladan hajmi, massasi, shakli, tezligi,traektoriya, tarkib va boshqalar Yerdan masofaga qarab, ma'lum bir jihozlardan foydalaniladi. Masalan, LEO tizimining past Yer orbitasi shartli ravishda 100 dan 2000 km gacha bo'lgan masofani qamrab oladi. Ushbu spektrda radiotexnika, radar, optik, optoelektronik, lazer va kosmik chiqindilarni kuzatish uchun boshqa qurilmalar ishlaydi. Shu bilan birga, ushbu qurilmalarda olingan ma'lumotlarni tahlil qilish uchun maxsus algoritmlar ishlab chiqilmoqda. Parchalangan ma'lumotlar to'plamini birlashtirish uchun kuzatishning ma'lum bir sohasida nima sodir bo'layotgani haqida nisbatan to'liq tasavvur beradigan murakkab matematik hisoblash modellari qo'llaniladi.
Yuqori texnologiyali monitoring usullaridan foydalanishga qaramay, bir necha millimetrgacha boʻlgan kichik zarrachalarni kuzatishda muammolar mavjud. Bunday bo'laklarni bort sensorlari faqat qisman o'rganishi mumkin, ammo bu, masalan, ob'ektning kimyoviy tarkibi haqida to'liq ma'lumot olish uchun etarli emas. Bunday zarrachalarni kuzatish yo'nalishlaridan biri passiv o'lchov deb ataladi. Bir vaqtlar ushbu printsipga ko'ra, Yerga qaytib kelgan "Mir" kosmik stansiyasining tarkibiy qismlari o'rganilgan. Ushbu texnologiyaning mohiyati o'rganilayotgan zarrachalarning ochiq kosmosdagi apparat yuzasiga ta'sirini qayd etishdan iborat. Laboratoriyalarda turli xil shikastlanishlar tahlil qilindi, bu esa kosmik chiqindilar haqida qo'shimcha ma'lumot olish imkonini berdi. Bugungi kunda kosmonavtlar guruhlari ushbu tadqiqot yo‘li bo‘ylab to‘g‘ridan-to‘g‘ri orbitada ishlamoqda va ishlaydigan kosmik kemalar sirtini tekshirmoqda.
Yerga yaqin fazoda vayronalarning tarqalishi
Kosmos monitoringi orbitalarda har xil turdagi qoldiqlarning notekis taqsimlanishidan dalolat beradi. Eng katta klasterlar past orbitali mintaqada kuzatiladi - xususan, yuqori orbitalar bilan solishtirganda, zichlikdagi farq ming marta bo'lishi mumkin. Shu bilan birga, klasterlarning zichligi va zarracha o'lchamlari o'rtasida bog'liqlik mavjud. O'rta kattalikdagi qoldiqlarning fazoviy zichligi odatda yuqori orbitalarda past orbitalarga qaraganda pastroq bo'lib, qo'pol taneli elementlarga nisbatan kichikroq nisbatda bo'ladi.
Yer atrofida kosmik qoldiqlarning tarqalish xususiyatlariga bir qator omillar ta'sir qiladi, ular orasida kelib chiqish xususiyatlari ham bor. Misol uchun, stansiya yoki sun'iy yo'ldoshlarning qismlarini yo'q qilish natijasida hosil bo'lgan kichik bo'laklar beqaror tezlik vektorlariga ega. Katta qoldiqlarga kelsak, uning yuqori dinamikasi tufayli u 20 000 km gacha balandlikka chiqishga qodir, shuningdek, geostatsionar halqada tarqaladi. 2000 km sathida, ayniqsa, 1000 va 1500 km gacha bo'lgan zichlik nuqtalari bilan notekis taqsimlanish mavjud. Aytgancha, geostatsionar orbita eng tiqilib qolgan va uning hududida vayronalarning siljish tendentsiyasi qayd etilgan.
Kosmik chiqindilarni rivojlantirish tendentsiyalari
Koinot olimlari hozirgi tahdidlardan ko'ra ko'proq potentsial haqida qayg'uradilarYer orbitalaridagi qoldiqlar. Hozirgi vaqtda tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, ifloslanish darajasi yiliga 4-5% ga oshadi. Bundan tashqari, turli orbitalarda begona jismlar populyatsiyasining ko'payishi nuqtai nazaridan kosmik kemalarning uchirilishining roli hali ham ishonchli baholanmagan. Katta ob'ektlarni bashorat qilish mumkin, ammo yuqorida aytib o'tilganidek, hatto yaqin kosmosda ham kichik qoldiqlar haqida cheklangan ma'lumotlar bizga ommaviy vayronalarning xususiyatlari haqida yuqori darajadagi ob'ektivlik bilan gapirishga imkon bermaydi. Shunga qaramay, olimlar kichik qoldiqlar haqida ikkita aniq xulosaga kelishadi:
- Toʻqnashuvlar sonining koʻpayishi bilan vayronagarchilik natijasida hosil boʻladigan mayda zarrachalar hajmi doimiy ravishda oshib boradi. Laboratoriya sharoitida ham, nazariy tadqiqotlarda ham kichik bo'laklar vayronagarchilik ob'ektlaridan ajratilgan elementlarning muhim qismini tashkil etishi ko'rsatildi.
- Bir xil to'qnashuv mahsulotlari ko'rinishidagi juda kichik zarralar tashqi kuchlarning salbiy ta'siriga ko'proq moyil bo'ladi. Chiqindi uzoq vaqt davomida agressiv sharoitda bo'lganda buzilishning ta'siri bunday to'planishlarning kelajagini ishonchli baholash ehtimolini kamaytiradi.
Shubhasiz, kosmosda vayronalarni topish muammolari yanada og'irlashadi, bu esa tegishli choralarni ko'rishni talab qiladi. Ammo koinot bilan bog'liq loyihalar to'liq yopilgan taqdirda ham, mavjud ifloslantiruvchi elementlarning tabiiy zarralar bilan to'qnashuvi natijasida Yer orbitasi tiqilib qolishda davom etadi. Inertsiya bilan bu jarayon kamida yana 100 ta davom etadiyil.
Kosmosning ifloslanishining ta'sir turlari
Koinot qoldiqlari ta'sirining eng xavfli salbiy oqibatlariga quyidagilar kiradi:
- Yerga ekologik zarar. O'z-o'zidan, Yerga yaqin orbitada texnogen qoldiqlarning mavjudligi ekologik fonning o'zgarishiga olib keladi va atrof-muhitning asl tozaligini buzadi. Astronom-kuzatuvchilarning fikriga ko'ra, Yerga yaqin bo'shliqning shaffofligini pasaytirish jarayoni allaqachon davom etmoqda, bu ham radiotexnika ishiga xalaqit mavjudligini tushuntiradi. To'g'ridan-to'g'ri Yer uchun reaktiv dvigatellarning ishlashini ta'minlaydigan yoqilg'i materiallari bilan tarkibiy qismlarning qulashi xavfi borligini ta'kidlash mumkin.
- Yerga qulashi. Radioaktiv ta'sirsiz ham texnogen chiqindilarning yaqin koinotdan tushishi halokatli oqibatlarga olib kelishi mumkin. Bugungi kunga kelib, eng katta qo'ngan ob'ektlarning massasi 100 tonnadan oshmagan, ammo bu sayyora uchun jiddiy xavf tug'dirmagan. Boshqa tomondan, Yer orbitasini to'sib qo'yish intensivligi oshgani sayin, bu stsenariy tobora xiralashib boradi.
- Kosmik toʻqnashuv xavfi. Parvozni qo'llab-quvvatlashda ishlatiladigan asbob-uskunalar uchun kosmik qoldiqlarning zararini e'tiborsiz qoldirmang. Katta va kichik zarrachalarning bir xil ta'siri qurilmalarning ishlashida sezilarli uzilishlarga olib kelishi mumkin va katta baxtsiz hodisalar qimmat ambitsiyali loyihalarni amalga oshirish istiqbollarini xavf ostiga qo'yadi.
Avariyaviy zararni baholash tizimlariaxlat
Birinchi navbatda, kosmik kemalar yuzasiga ta'sirlarni tahlil qilishning allaqachon o'rnatilgan amaliyoti kosmonavtlarning o'zlari tomonidan tashqi tekshiruv orqali qo'llaniladi. Yuqorida aytib o'tilganidek, bunday tadqiqotlar natijalari axlatning xususiyatlarini aniqlash uchun qo'shimcha ravishda ishlatilishi mumkin. Biroq, eng aniq analitik ma'lumot faqat maqsadli materiallarga sun'iy ta'sir ko'rsatadigan laboratoriya sinovlari bilan ta'minlanadi. Uskunaning kosmosdagi qoldiqlar bilan to'qnashuviga taqlid qilish juda yuqori tezlikdagi zarbalar orqali amalga oshiriladi. Keyinchalik, kompyuter va raqamli modellashtirish yordamida olingan ma'lumotlar zararning xususiyatlarini va maqsadli ob'ektga ta'sir qilish mexanikasini tahlil qilish bilan qayta ishlanadi. Asosiy ko'rsatkichlar orasida mustahkamlik, funksionallikning saqlanishi, alohida komponentlarning saqlanishi, parchalanish darajasi va boshqalar kiradi.
Koinot chiqindilarining tahdid darajasini aniqlash
Hatto orbital stansiyalar va kosmik komplekslarni loyihalash bosqichlarida ham har xil turdagi vayronalar bilan toʻqnashuv ehtimoli hisobga olinadi. Optimal dizayn ishonchliligini hisoblash uchun qurilma ishlatiladigan muayyan muhit haqidagi ma'lumotlardan foydalaniladi. Shu bilan birga, tahdidlarni baholashning eksperimental va tahliliy usullarining noaniqligi hamon muhim muammo bo'lib qolmoqda. Kosmosdagi qoldiqlarni faqat ma'lum bir taxminlar darajasida tekshirish mumkin, bu esa dizaynerlarga yuqori tezlikdagi to'qnashuvlarga transport vositalarini to'g'ri tayyorlashni qiyinlashtiradi. UchunTahdidni taxminiy baholash uchun kosmik qoldiqlarning umumiy oqimlari tushunchasi qo'llaniladi, ular kosmik kemaning yo'lida uchrashi mumkin. Qoʻshimcha maʼlumotlar oqim zichligi, tezligi, hujum burchaklari va kutilayotgan taʼsirlar soni boʻyicha koʻrsatiladi.
Kosmosdagi vayronalar tahdidini kamaytirish usullari
Koinot qoldiqlarini prognoz qilish bilan kuzatish va tavsiflashning nisbatan past darajasi muammoning faqat bir qismidir. Hozirgi bosqichda mutaxassislar kosmosdagi texnogen chiqindilarning salbiy ta'siri xavfini kamaytirish bilan bog'liq bir qator muammolarga duch kelishmoqda. Bugungi kunda ushbu muammoni hal qilish uchun ikki yo'nalish ko'rib chiqilmoqda. Birinchidan, bu parvozlarning umumiy qisqarishi, shuningdek, turli darajadagi orbitalarning tiqilib qolishiga olib keladigan texnologik jarayonlarni minimallashtirish. Ikkinchidan, kosmik vayronalarga aylanishi mumkin bo'lgan qismlarni qisqartirish bilan transport vositalarini strukturaviy optimallashtirish haqida gapirish mumkin. Bugungi kunda kosmik boshqaruv tizimlarida radioaktiv moddalar bilan ifloslanishga alohida e'tibor qaratilgan. Bu yangi yoqilg'i resurslariga o'tgunga qadar dvigatel egzoz mahsulotlarini minimallashtirishga tegishli.
Yaqin fazodagi vayronalarga qarshi kurash istiqbollari
Global miqyosda kosmik faoliyatni tartibga solish bo'yicha faol ish kelajakdagi vaziyatning rivojlanishini baholashda optimizm uchun asos beradi. Orbital muhitning tozaligiga ehtiyotkorlik bilan munosabatda bo'lish eng yirik davlatlarning strategik dasturlari kontseptsiyalariga kiritilgan.kosmosdagi qoldiqlarga qarshi kurashdagi eng katta hissa. Kichik va katta zarrachalarni ko'pburchak orbitalariga tozalash va olib tashlash kosmosni texnogen ifloslanishdan tozalashning asosiy yo'nalishlaridan biridir, ammo bu kontseptsiyani amalga oshirishning samarali usullari hali mavjud emas. Bu texnologik jihatdan qiyin vazifa, shuning uchun hozirda asosiy e'tibor koinotdagi inson faoliyatini optimallashtirish usullariga qaratilgan.
Xulosa
Koinot chiqindilari bilan bog'liq muammolarni hal qilishning radikal usullaridan biri bu Yerga yaqin atrof-muhitni tozalashning yangi va arzonroq vositalari paydo bo'lguncha orbital stansiyalar va sun'iy yo'ldoshlarni uchirishni butunlay to'xtatishdir. Ammo bu yo'nalish bir qator iqtisodiy va texnologik sabablarga ko'ra ham utopikdir. Shunga qaramay, vaziyatni yaxshi tomonga o'zgartirish uchun old shartlar mavjud. Bir necha o'n yilliklarga nazar tashlasangiz ham, insonning ushbu muammoga bo'lgan munosabatida tub o'zgarishlarni ko'rishingiz mumkin. Shunday qilib, agar "Mir" kosmik stantsiyasining ishlashi paytida ekipajning chiqindilarini to'g'ridan-to'g'ri chiqarish odatiy amaliyot bo'lgan bo'lsa, bugungi kunda buni tasavvur qilib bo'lmaydi. Kosmosda bo'lish jarayonlarini tartibga solish uchun tobora qattiqroq qoidalar joriy etilmoqda. Buni xalqaro konventsiyalar ham tasdiqlaydi, ularga ko'ra kosmik faoliyatda ishtirok etuvchi davlatlar Yerga yaqin atrof-muhitdagi ekologik vaziyatga salbiy ta'sirni kamaytirish tamoyillariga amal qilishlari shart.
