«Τύμπανα» διαστημικού… σκουπιδοπολέμου

Η επιστημονική κοινότητα πασχίζει τα τελευταία χρόνια να βρει μια λύση στο πρόβλημα των λεγόμενων «διαστημικών σκουπιδιών» που έχουν περικυκλώσει τη Γη και ο όγκος τους αυξάνεται συνεχώς. H ανάγκη για εξεύρεση μιας λύσης γίνεται ακόμη πιο επιτακτική μετά την προειδοποίηση επιστημόνων της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών που υποστηρίζουν ότι τα διαστημικά σκουπίδια μπορεί να αποτελέσουν την αιτία για την έναρξη πολεμικών συρράξεων ανάμεσα στις χώρες που διαθέτουν διαστημικούς δορυφόρους. Σύμφωνα με τους ρώσους ειδικούς η συνεχής αύξηση του όγκου των διαστημικών σκουπιδιών αυξάνει ταυτόχρονα και τον κίνδυνο να χτυπηθούν δορυφόροι ή και σκάφη αποστολών από ένα σκουπίδι και να καταστραφούν, και από τη στιγμή που επειδή θα είναι από εξαιρετικά δύσκολο έως αδύνατο να διαπιστωθεί ότι υπεύθυνο της καταστροφής είναι ένα σκουπίδι είναι πιθανό η χώρα στην οποία θα ανήκει ο χτυπημένος δορυφόρος ή σκάφος να θεωρήσει ότι υπήρξε χτύπημα από άλλη χώρα και να υπάρξει έτσι κρίση στις σχέσεις τους η οποία να εξελιχθεί και σε πολεμική αναμέτρηση. Στο τραπέζι έχουν πέσει δεκάδες πιθανές αλλά και… απίθανες προτάσεις αντιμετώπισης των διαστημικών σκουπιδιών. Η χρήση μεγάλων μαγνητικών πεδίων που θα απομακρύνουν αυτά τα αντικείμενα και θα τα στείλουν μακριά στο Διάστημα, η ανάπτυξη γιγαντιαίων ομπρελών που θα προστατεύουν το διαστημικό περιβάλλον της Γης αλλά και διαστημικά «σκουπιδιάρικα» είναι ορισμένες από αυτές τις προτάσεις.

Σε τροχιά γύρω από τη Γη υπολογίζεται ότι βρίσκονται δεκάδες χιλιάδες αντικείμενα που είναι συντρίμμια δορυφόρων και πυραύλων. Ο αριθμός τους μάλιστα πολλαπλασιάζεται καθώς έρχονται σε σύγκρουση μεταξύ τους και σπάνε σε περισσότερα κομμάτια. Τα διαστημικά σκουπίδια υπολογίζεται ότι κινούνται με ταχύτητες μεγαλύτερες των 28 χιλιάδων χλμ./ώρα.

Εκτιμάται ότι περίπου 20 χιλιάδες διαστημικά σκουπίδια έχουν μέγεθος άνω των δέκα εκατοστών, γεγονός που τα καθιστά ιδιαιτέρως επικίνδυνα. Εκτιμάται επίσης ότι υπάρχουν περισσότερα από 370 χιλιάδες αντικείμενα μεγέθους 1-10 εκατοστών τα οποία «ταξιδεύουν» στο Διάστημα. Τα διαστημικά σκουπίδια απειλούν τους δορυφόρους που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη, τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό αλλά και τα διαστημικά σκάφη που ξεκινούν από τη Γη για να πραγματοποιήσουν αποστολές.

Σύμφωνα με τη NASA, ο αριθμός των διαστημικών σκουπιδιών αυξάνεται με τέτοιο ρυθμό ώστε πολύ σύντομα θα είναι πλέον αδύνατον να πραγματοποιηθούν διαστημικές αποστολές. Και αυτό διότι θα είναι απίθανο τα σκάφη και οι δορυφόροι που θα εκτοξεύονται να μη χτυπηθούν κατά την έξοδό τους από τη Γη από κάποιο διαστημικό σκουπίδι.

Πριν από λίγα χρόνια ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος αποφάσισε την κατασκευή ενός προηγμένου τηλεσκοπίου που θα τοποθετούνταν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Το τηλεσκόπιο έλαβε την ονομασία Extreme Universe Space Observatory (EUSO) και θα είχε ως αποστολή την αναζήτηση διαφόρων τύπων κοσμικών ακτίνων και των νετρίνων, των υποατομικών σωματιδίων που πιστεύεται ότι δημιουργήθηκαν στη Μεγάλη Εκρηξη από την οποία προέκυψε το Σύμπαν.

Τελικά μια σειρά από τεχνικές δυσκολίες αλλά και προβλήματα χρηματοδότησης οδήγησαν την ESA στην απόφαση να μην προχωρήσει στην κατασκευή του τηλεσκοπίου. Ομως η Διαστημική Υπηρεσία της Ιαπωνίας (JAXA) σε συνεργασία με το ιαπωνικό Ινστιτούτο Riken αποφάσισαν να αναλάβουν το έργο. Οι Ιάπωνες προχώρησαν σε σύναψη συνεργασιών με 60 ερευνητικά ινστιτούτα και άλλες 12 χώρες και ξεκίνησαν την κατασκευή του τηλεσκοπίου η οποία βρίσκεται πλέον στο τελικό της στάδιο. Σύμφωνα με τον προγραμματισμό, το τηλεσκόπιο θα τοποθετηθεί στον ISS το 2017. Επιστήμονες του Ινστιτούτου Riken υποστηρίζουν ότι το τηλεσκόπιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί και στην καταστροφή διαστημικών σκουπιδιών.

Αναφέρουν ότι το EUSO έχει την ικανότητα να στοχεύει διαστημικά αντικείμενα και να δίνει στόχο σε μια συστοιχία ισχυρών λέιζερ που θα τοποθετηθούν για αυτόν τον σκοπό στον ISS. Μόλις το τηλεσκόπιο στοχεύσει ένα διαστημικό σκουπίδι τα λέιζερ θα το καταστρέφουν. Οι θιασώτες της ιδέας αναφέρουν ότι τα λέιζερ θα μπορούν να καταστρέψουν διαστημικά σκουπίδια σε απόσταση 100 χλμ. από τον ISS.

Από την άλλη πλευρά ομάδα ειδικών της Σχολής Αστρονομίας και Αστροφυσικής του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας υποστηρίζει ότι είναι εφικτό με σχετικά χαμηλό κόστος να κατασκευαστούν επίγεια λέιζερ τα οποία σε μια διαδικασία που θυμίζει… vidogame θα εντοπίζει διαστημικά σκουπίδια, θα τα στοχεύει και θα εξαπολύει ισχυρές δέσμες λέιζερ που θα τα διαλύουν.

Το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας συμμετέχει ενεργά στη δημιουργία ενός νέου αστεροσκοπείου στην Αυστραλία, το Mount Stromio Observatory, στη χρηματοδότηση του οποίου συμμετέχουν οι ΗΠΑ, η Ιαπωνία και ιδιωτικές εταιρείες. Το κόστος της δημιουργίας του αστεροσκοπείου υπολογίζεται ότι θα ανέλθει στα 150 εκατ. δολάρια και αποστολή θα είναι ο εντοπισμός και η χαρτογράφηση όλων των διαστημικών σκουπιδιών.

Βασικό εργαλείο σε αυτή τη διαδικασία θα είναι υπερσύγχρονα λέιζερ υπερύθρων. Οι ειδικοί του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας υποστηρίζουν ότι με μια μικρή αύξηση του προϋπολογισμού (ίσως κατά λίγες δεκάδες εκατ.) είναι εφικτό τα λέιζερ αυτά να αναβαθμιστούν έτσι ώστε να μπορούν εκτός από τον εντοπισμό και τη χαρτογράφηση να καταστρέφουν ολοσχερώς τα διαστημικά σκουπίδια.

Επιστήμονες του Ομοσπονδιακού Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Ελβετίας (EPFL) ανέπτυξαν μια πρόταση για κατασκευή μιας διαστημικής «σκουπιδιάρας»! Ο CleanSpace One είναι ένας δορυφόρος που θα συλλέγει διαστημικά σκουπίδια, ειδικά τα μεγάλα σε μέγεθος, και θα τα καταστρέφει.

Η πρόταση για το CleanSpace One ακούγεται ενδιαφέρουσα αφού είναι μια από τις χαμηλότερου κόστους προτάσεις που έχουν διατυπωθεί για τον καθαρισμό των διαστημικών σκουπιδιών. Οι ελβετοί επιστήμονες κάνουν λόγο για έναν μικρό δορυφόρο που θα κινείται γύρω από τη Γη και μόλις εντοπίζει κάποιο μεγάλο σκουπίδι θα προσπαθεί να το συλλέξει. Μόλις ο δορυφόρος «αρπάξει» το διαστημικό σκουπίδι θα παίρνει πορεία καθόδου προς τη Γη προκειμένου να καταστραφεί μαζί με το φορτίο του εισερχόμενος στην ατμόσφαιρα.

Εναλλακτικά οι Ελβετοί αναφέρουν ότι μπορεί ο δορυφόρος να μην «αυτοκτονεί» αλλά να οδηγεί το σκουπίδι μέχρι κάποιο σημείο και στη συνέχεια να το απελευθερώνει για να καταστραφεί μόνο του στη γήινη ατμόσφαιρα ή να το αφήνει να πέσει σε κάποιο ελεγχόμενο και ασφαλές σημείο στον πλανήτη.

Από την άλλη πλευρά βέβαια μπορεί το CleanSpace One να είναι πιο οικονομικό στην κατασκευή από άλλα αντίστοιχα συστήματα που έχουν προταθεί, όμως δεν παρέχει μαζική λύση στο πρόβλημα των διαστημικών σκουπιδιών.

Το Πεντάγωνο ενέκρινε πριν από λίγο καιρό ένα κονδύλι ύψους 180 εκατομμυρίων δολαρίων και ανέθεσε στην Υπηρεσία Προηγμένων Ερευνητικών Προγραμμάτων Αμυνας των ΗΠΑ (DARPA) την ανάπτυξη του συστήματος διαστημικής «ανακύκλωσης». Οι υπεύθυνοι του προγράμματος πιστεύουν ότι διάφορα μέρη διαστημικών δορυφόρων που δεν βρίσκονται πλέον σε λειτουργία (κεραίες, ηλιακοί συλλέκτες κ.ά.) μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν.

Η DARPA ονόμασε το πρόγραμμα «Φοίνικα», από το μυθολογικό ον που αναγεννάται από τις στάχτες του. Οπως έγινε γνωστό, έχουν ήδη ξεκινήσει να δοκιμάζονται τεχνολογίες που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε ένα σύστημα συλλογής και επαναφοράς στη Γη διαφόρων τμημάτων και υλικών από δορυφόρους.

Η DARPA θα προσπαθήσει να κατασκευάσει ένα σκάφος που θα πλησιάζει τους ανενεργούς δορυφόρους που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη και με κάποιο ειδικό μηχανισμό θα αποσπά από αυτούς τα επιθυμητά μέρη τους. Στη συνέχεια θα επιστρέφει στη Γη και θα «παραδίδει» τα κομμάτια προκειμένου να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή νέων δορυφόρων.

Οπως ομολογούν τα στελέχη του Πενταγώνου, στόχος του προγράμματος δεν είναι η μείωση του αριθμού των διαστημικών σκουπιδιών αλλά ο περιορισμός του κόστους κατασκευής των δορυφόρων.