99 % vesmírného odpadu nyní nevidíme. To by se ale mohlo brzy změnit

Soukromé a vojenské organizace monitorují část ze 170 milionů kusů vesmírného odpadu na oběžné dráze. Jsou však omezeny tím, jak velké objekty mohou detekovat. Pomocí radaru nebo optických systémů lze momentálně sledovat pouze kusy větší než softbalový míč, což představuje pouze méně než 1 % vesmírného odpadu. V současné době se proto rodí nový postup, který má umožnit rozlišit i vesmírný odpad menší než jeden milimetr v průměru.

Projekt nazvaný Space Debris Identification and Tracking (SINTRA) hodlá využít nejmodernější senzory k detekci plazmových vln vytvářených polem kosmického smetí. Nové senzory se budou používat spolu s těmi stávajícími, jako jsou pozemní radary, družicové sledovací systémy a optické senzory, aby bylo možné identifikovat a sledovat (pokud možno) veškerý kosmický odpad.

Mapování kosmických srážek

„V současné době detekujeme vesmírný odpad prostřednictvím objektů, které odrážejí světelné nebo radarové signály,“ vysvětluje Nilton Renno z Michiganské univerzity, profesor klimatických a vesmírných věd. „Čím jsou objekty menší, tím těžší je pro naše přístroje zachytit dostatečně intenzivní odražené světlo nebo radarové signály.“

SINTRA je čtyřletý projekt, který má pomoci zdokonalit senzory potřebné k detekci signatur orbitálního smetí. Jde o společný projekt, na kterém se podílí vojenský dodavatel BlueHalo a také několik univerzit. Myšlenkou projektu SINTRA je vyhledávání elektrických signálů vysílaných mračny vesmírného odpadu. Srážející se kusy kosmického smetí se rozpadají na drobné úlomky, z nichž se část vlivem tepla vzniklého při nárazu vypaří a přemění na nabitý plyn.

„Když se oblak nabitého plynu a úlomků kosmického smetí rozpíná, vytváří energetické výboje, které se podobají statickým výbojům, jež se objevují po tření čerstvě vyprané deky,“ uvádí Mojtaba Akhavan-Tafti, odborný asistent v oblasti věd o klimatu a vesmíru a inženýrství a vedoucí vědecký pracovník projektu za Michiganskou univerzitu.

Nabité úlomky plynu a úlomky trosek mohou vytvářet pulsy elektrického pole, kdykoli se k sobě dostatečně přiblíží, a vytvářet tak další elektrické výboje. Tyto signály trvají jen zlomek sekundy, mohly by ale pomoci sledovat kusy vesmírného odpadu a mračna mikroskopických úlomků, které vznikají při srážkách trosek.

Bezpečnější oběžná dráha

Podle nejnovějších počítačových simulací týmu Michiganské univerzity například při srážce dvou kusů hliníku při typické orbitální rychlosti dojde k elektrickému výboji dostatečně silnému na to, aby ho ze země detekovala 26metrová anténa s kvalitním radiopřijímačem. Podobně by měly být impulsy elektrického pole detekovatelné citlivějšími rádiovými soustavami, jako je například síť NASA Deep Space Network.

V případě úspěšného projektu by SINTRA umožnila poprvé sledovat výskyt velmi malých trosek a snížila by tak riziko pro celosvětový kosmický provoz. Kosmické smetí na nízké oběžné dráze Země (LEO) má průměrnou rychlost dopadu 36 000 km/hod. Proto i ty nejmenší úlomky mohou způsobit významné poškození provozních družic.

Na realizaci konceptu SINTRA je však třeba ještě hodně pracovat. Frekvence elektrických signálů se může měnit v závislosti na rychlosti srážky a další proměnné přináší i materiál, z něhož se úlomky skládají. I to by mohlo jejich detekci zkomplikovat. Důležitá bude také síla generovaného signálu. Ten musí být dostatečně silný, aby prošel zemskou atmosférou a mohly jej zachytit pozemní přístroje.