خانه » با دستان خودت » با زباله های فضایی چه کنیم زباله های فضایی در اطراف زمین: طبقه بندی، روش های دفع روش های امیدوارکننده برای پاکسازی مدار زمین

با زباله های فضایی چه کنیم زباله های فضایی در اطراف زمین: طبقه بندی، روش های دفع روش های امیدوارکننده برای پاکسازی مدار زمین

یکی از مشکلات اصلی که بشر در اکتشاف فضای نزدیک با آن مواجه شده است، تجمع وسایل نقلیه از کار افتاده و زباله های آنها در مدار پایین زمین است. چنین اجسامی را زباله های فضایی می نامند. اکنون انباشته شدن این زباله ها در مدار زمین ثابت، اکتشاف بیشتر بشر در فضای نزدیک را تهدید می کند.

تنها 6 درصد از اجرام فضایی ردیابی شده از زمین وسایل نقلیه فعال هستند. اندازه زباله های باقی مانده پس از پرتاب ممکن است بیش از 1 سانتی متر نباشد، اما به دلیل سرعت های بسیار زیاد چرخش در اطراف سیاره، برخورد حتی با چنین قطعه کوچکی می تواند منجر به عواقب مرگبار برای هر فضاپیما شود.

زباله های فضایی نتیجه پرتاب هر موشک از زمین است

در مجموع، مقدار نامحدودی زباله در مدارهای سیاره ما وجود دارد. طبق برآوردهای مختلف، وزن کل آنها به 5000 تن و تعداد کل قطعات به 100 هزار تن می رسد، با این حال، تنها 15 تا 16 هزار قطعه در کاتالوگ های ردیابی کشورهای مختلف فضایی ذکر شده است. سایر اجرام مداری به طور بالقوه می توانند اکتشاف بشر در فضای نزدیک را تهدید کنند.

علل و منابع اصلی

اولین زباله ها در مدارهای نزدیک زمین با آغاز عصر فضا در دهه 50 قرن بیستم، زمانی که اولین ماهواره ها در مدار قرار گرفتند، ظاهر شدند. اکتشاف بیشتر در فضای نزدیک همواره باعث افزایش مقدار زباله در مدارهای نزدیک به زمین شد.

اصلی ترین "آلوده کننده" مدارهای زمین، قدرت های اصلی فضایی هستند: روسیه (اتحادیه شوروی)، ایالات متحده آمریکا و چین بیش از 90٪ از کل زباله های موجود در فضای نزدیک را تشکیل می دهند و سهم هر کشور تقریباً یکسان است.

همه زباله‌های فضایی منشأ زمینی دارند، اما خود ناهمگن هستند. کمترین سهم از تعداد اجسام در حال حرکت در مدار را فضاپیماهای عملیاتی تشکیل می دهند (بیش از 6٪). همه اشیاء دیگر هیچ ارزشی ندارند و کاملاً زباله هستند. از این میان، حدود 20 درصد ماهواره ها و اجرام زمین ثابت، 17 درصد مراحل فوقانی و راکت های سپری شده و تقریباً 55 درصد باقیمانده زباله های مختلف فعالیت های فضایی و نتایج برخورد و انفجار هستند.

روسیه، آمریکا و چین بزرگترین آلاینده های فضا هستند.

خطر چیست؟

خطر اصلی خود زباله نیست که به دور زمین می چرخد، بلکه برخورد با آن است. برای فضاپیماهای پرتاب شده از زمین، برخورد حتی با یک قطعه سانتی متری می تواند منجر به عواقب مرگبار شود، یعنی از کار افتادن دستگاه، نابودی آن و در نتیجه تشکیل زباله های جدید. نه تنها و نه چندان پرتاب انسان به ایستگاه فضایی بین المللی و برنامه علمی ISS، بلکه پرتاب های تجاری نیز در معرض تهدید هستند. شکست ماهواره ها به دلیل برخورد با زباله های فضایی در حال حاضر یک واقعیت است.

زباله‌های کوچک بزرگ‌ترین خطر را ایجاد می‌کنند، زیرا با توجه سریع و محاسبه مجدد مسیر پرواز فضاپیما، می‌توان از زباله‌های بزرگ جلوگیری کرد.

یکی دیگر از خطرات زباله های فضایی که فعالیت انسان را تهدید می کند، سقوط قطعات آن بر روی سطح سیاره است. برخلاف برخوردهای مداری، در این مورد خطر اصلی توسط زباله های بزرگ ایجاد می شود - از این گذشته، آنها این شانس را دارند که حداقل تا حدی به سطح برسند بدون اینکه در لایه های بالایی جو بسوزند. در چنین شرایطی تنها می توان امیدوار بود که ترکش ها در یک منطقه بیابانی و نه بر روی یک شهر بزرگ سقوط کنند.

تکه های بزرگ زباله های فضایی می توانند به زمین سقوط کنند و این می تواند منجر به تراژدی شود

اثر کسلر (سندرم) موقعیتی فرضی است که در آن زباله های انباشته شده در مدار زمین، فضای نزدیک را برای بشر غیرقابل دسترس می کند. این سندروم نام خود را از مشاور آژانس فضایی ناسا، دونالد کسلر گرفته است، که اولین بار در تحقیقات خود چنین سناریویی را با جزئیات ارائه کرد.

ماهیت اثر کسلر افزایش مداوم چگالی اجرام در مدار پایین زمین و در نتیجه افزایش احتمال برخورد بین دو جسم بزرگ است. نتیجه چنین برخوردی باید تشکیل قطعات کوچکتر زیادی باشد، بنابراین هر یک از آنها می توانند در آینده با قطعات دیگر برخورد کنند. به گفته کسلر، چگالی زباله های فضایی به طور تصاعدی افزایش خواهد یافت.

انفجار یا برخورد بزرگ در مدار زمین به ویژه خطرناک تلقی می شود که در نتیجه فضای بیرونی اطراف می تواند کاملاً با قطعات آلوده شود و پس از آن فضا برای انسان کاملاً غیر قابل دسترس شود.

اثر کسلر می تواند فضا را برای انسان غیر قابل دسترس کند

طبق محاسبات ناسا، قبلاً در سال 2007 زباله های کافی در مدار پایین زمین (از 200 تا 2000 کیلومتری سطح زمین) برای شروع اجرای این سناریو وجود داشت. حتی اگر همه پرتاب‌های فضایی دیگر لغو شوند، به طور متوسط هر 5 سال یکبار باید تأثیرات عمده احتمالی رخ دهد.

روش های حذف زباله های فضایی

بشریت هنوز راه های موثری برای مبارزه با زباله های فضایی ایجاد نکرده است. دانشمندان چندین گزینه برای حل این مشکل ارائه می دهند، اما هر یک از آنها در چارچوب وضعیت فعلی علم یا به طرز خارق العاده ای گران یا غیرقابل تحقق به نظر می رسند و اغلب هر دوی این کاستی ها را با هم ترکیب می کنند. با این حال، از آنجایی که تهدید زباله های فضایی واقعی است، واقع بینانه ترین گزینه ها برای پاکسازی فضای نزدیک به زمین پیشنهاد شده است. در میان آنها، سه روش اصلی کنترل را می توان متمایز کرد: جمع آوری، دفع و اصلاح مسیرهای پرواز.

یکی از منطقی‌ترین ایده‌های ارائه شده توسط ناسا استفاده از سیستم‌های لیزری پیوسته قدرتمند زمینی است. یکی از انواع این روش استفاده از سیستم های لیزر فضایی است.

البته، تخیل تصاویری را با روح "جنگ ستارگان" ترسیم می کند، جایی که زباله ها با شلیک یک تفنگ لیزری از بین می روند. با این حال، واقعیت تا حدودی پیش پا افتاده تر است. با کمک لیزر، شما فقط می توانید مسیر پرواز قطعات را تنظیم کنید، که به شما امکان می دهد از برخورد جلوگیری کنید. برای انجام این کار، هر قطعه باید روزانه به مدت 1-2 ساعت در معرض تابش لیزر قرار گیرد. این به شما امکان می دهد سرعت حرکت را چند سانتی متر در ثانیه تنظیم کنید، اما با توجه به شاخص های سرعت بسیار زیاد، چنین ضربه ای مسیر را به طور قابل توجهی تغییر می دهد. فقط چنین مدلی اجرای این ایده را با قیمت های مناسب امکان پذیر می کند - یک نصب لیزر و همچنین زیرساخت همراه آن "فقط" چند ده میلیون دلار هزینه دارد.

مبارزان علیه زباله های فضایی باید به ایده های جنگ ستارگان توجه داشته باشند

آژانس فضایی اروپا چندین ایده جایگزین ایجاد کرده است.

مفهومی شبیه به سیستم های لیزری که در آن از جت استریم به جای آن استفاده می شود. شلیک جریان جت از زمین غیرممکن است، بنابراین برای اجرا به فضاپیمای قدرتمند نیاز است. طبیعتاً چنین ایده ای تنها در هنگام شلیک به اجرام فضایی بزرگی که سیاره یا ماهواره های ثابت را تهدید می کند، قابل اجرا است.
زباله‌ها را با استفاده از شبکه ضبط کنید و زباله‌ها را به مدار دفعی که 235 کیلومتر از مدار زمین ثابت بیشتر است، منتقل کنید. این ارتفاع است که به عنوان محل دفع ماهواره های مصرف شده انتخاب شد. با این حال، آزمایش مشابه دانشمندان ژاپنی با تلاش برای ضبط زباله با استفاده از یک شبکه 700 متری در پایان سال 2016 با شکست مواجه شد.
بر اساس مفهوم دیگری، حمل و نقل باید توسط یک فضاپیما با استفاده از بادبان خورشیدی به عنوان منبع انرژی پیشران انجام شود.
خوب، ایده آخر شامل اتصال یک موتور جت به هر قطعه جداگانه و انتقال دستی اجسام بزرگ به مدار دفع است.

امروزه مفاهیم شخص ثالث برای مبارزه با زباله در سطح تفکر علمی مدرن خارق العاده و غیرقابل تحقق به نظر می رسد. از جمله:

استفاده از روبات هایی که زباله ها را از مدار به سطح زمین منتقل می کنند.
قرار دادن زباله ها در معرض ابری از غبار تنگستن، که وزن هر جسم را افزایش می دهد و آنها را از مدار خارج می کند.
پرتاب یک ماهواره ویژه که هدف آن گرفتن زباله و غیره خواهد بود.

به هر حال، بشریت باید در دهه های آینده یک مدل واقعاً کارآمد ایجاد کند.

چندین واقعیت جالب در ارتباط با زباله های فضایی وجود دارد که نه تنها برای کسانی که مستقیماً درگیر این مشکل هستند، بلکه برای هر کسی که به علوم عمومی علاقه مند است نیز جالب است.

سرعت حرکت زباله ها در فضا بسیار زیاد است، بنابراین مقابله با زباله های فضایی برای فرد دشوار است.

سرعت حرکت متقابل زباله ها در مدار پایین زمین 10 کیلومتر در ثانیه است. این سرعت بالای حرکت است که یکی از مشکلات اصلی در مبارزه با زباله های فضایی است.
از آغاز عصر فضا تا دهه 1980، اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده آمریکا تعدادی آزمایش از تسلیحات ضد ماهواره را در فضای بیرونی انجام دادند که منجر به تشکیل حجم عظیمی از زباله‌های در حال چرخش در مدار زمین ثابت شد. تا 7 درصد از کل زباله‌های موجود در فضای نزدیک، نتیجه چنین آزمایش‌هایی است.
در آغاز این قرن، چین نیز به چنین آزمایش هایی پیوست. در سال 2007، یک موشک ضد ماهواره، ماهواره چینی از کار افتاده Fengyun-1 را منهدم کرد. نتیجه تشکیل هزاران زباله جدید در مدار است.
در سال 1983، هنگامی که شاتل آمریکایی با یک دانه ریز شن (قطر 0.2 میلی متر) برخورد کرد، شکاف عمیقی روی پنجره دستگاه ایجاد شد.
در فوریه 2009، بزرگترین حادثه فضایی به دلیل برخورد دو جرم بزرگ زمین ثابت رخ داد. دو ماهواره ارتباطی در فضا با هم برخورد کردند: ایریدیوم آمریکایی و کاسموس-2251 روسی شکست خورده. نتیجه تشکیل حدود 600 قطعه بزرگ و کوچک است.

زباله های فضایی مشکل جدیدی است که بشر در اکتشاف فضای نزدیک با آن مواجه شده است. هیچ راه حل روشنی برای مشکل پیش روی قدرت های اصلی فضایی وجود ندارد. همه روش‌های اصلی خلاصی از زباله‌های فضایی با هزینه‌های گزاف یا ناتوانی در ارائه راه‌حل فنی مؤثر مواجه هستند. با این حال، انباشت زباله در مدار زمین ثابت می تواند نه تنها پروازهای کنترل شده به فضای نزدیک زمین، بلکه خود سکونتگاه های زمینی را نیز تهدید کند. بنابراین یافتن راه‌هایی برای حل این مشکل یکی از اصلی‌ترین وظایفی است که در آینده نزدیک با قدرت‌های فضایی روبرو هستند.

مسکو، 21 مه - ریانووستی، تاتیانا پیچوگینا.ماهواره روسی Kanopus-V دو مانور برای جلوگیری از برخورد با یک قطعه زباله فضایی انجام داد. این حادثه توجه را به مشکلی جلب کرد که کارشناسان دهه‌ها در مورد آن بحث می‌کردند: چگونگی پاکسازی فضای نزدیک زمین از زباله‌های ساخته شده توسط انسان. ریانووستی در مورد پروژه های امیدوارکننده و نیمه تخیلی پیشنهاد شده توسط جامعه علمی صحبت می کند.

از آغاز عصر فضا، اجرام زیادی در نزدیکی زمین جمع شده اند و با سرعت زیادی در کنار ماهواره ها پرواز می کنند. اگر زباله‌های فضایی نزدیک به زمین دیر یا زود سرعت خود را کاهش دهند، سقوط کنند و بیشتر در جو بسوزند، در مدار زمین ثابت می‌توانند برای همیشه بچرخند. برخورد با یک قطعه کوچک پلاستیک یا آهن با سرعت چند کیلومتر در ثانیه فضاپیما را با تخریب یا آسیب جدی تهدید می کند.

در سال 1983، یک ذره رنگ بر روی بدنه شاتل آمریکایی چلنجر در سال 2006 فرورفته شد، زباله های فضایی به کنترل حرارتی ماهواره روسی اکسپرس AM11 آسیب رساند. آنتن تلسکوپ هابل توسط یک قطعه بیگانه به اندازه تنها یک سانتی متر آسیب دید. ایستگاه فضایی بین المللی به طور متوسط سالانه پنج مانور برای جلوگیری از زباله انجام می دهد. ماهواره Canopus B دو بار در سال به همین دلیل مدار خود را تغییر داد.

اکنون تقریباً یک میلیون جرم ساخته دست بشر در مدارهای پایین و نزدیک به زمین وجود دارد. جرم آنها هشت هزار تن برآورد شده است. کمتر از پنج درصد از جمله فضاپیماها ردیابی می شوند. به گفته ایالات متحده، 18 هزار شی زباله فضایی از زمین در حال رصد هستند. همین اطلاعات در شورای فضایی آکادمی علوم روسیه توسط بوریس شوستوف عضو مسئول RAS از موسسه نجوم بیان شد. به گفته وی، قطعات به اندازه یک سانتی متر، قاتل بالقوه فضاپیماها هستند.

علاوه بر این، دانشمندان نگران تجمع زباله با نسبت سطح به جرم بالا هستند، زیرا آنها قادر به تغییرات ناگهانی مداری هستند که پیش بینی آنها غیرممکن است.
سقوط سالانه زباله های فضایی به زمین نیز خطرناک است. اگرچه می توان مسیر حرکت را به گونه ای محاسبه کرد که برخورد با سطح در مناطق بیابانی رخ دهد، اما احتمال وقوع حوادث همچنان باقی است.

بیشتر زباله های فضایی به دلیل تخریب و برخورد وسایل نقلیه مداری ایجاد می شوند. علاوه بر این، مدار مملو از مراحل سپری شده و مراحل بالای وسایل پرتاب، ماهواره های غیرفعال و قطعاتی است که در حین پرتاب ها پاره شده اند.

ایالات متحده آمریکا، روسیه و چین 93 درصد زباله های فضایی را تشکیل می دهند. هر سال حجم کل آن چهار درصد افزایش می یابد.

سن، بادبان و لیزر

در حال حاضر، احتمال برخورد با زباله اندک است، اما دیر یا زود باید نظم در مدار برقرار شود. اکنون آنها به اقدامات حفاظت غیرفعال محدود شده‌اند: قرار دادن ماهواره‌ها در جعبه‌های سوراخ‌دار، نصب سپر یا مانور در مدار. هیچ وسیله فعالی برای دفع زباله وجود ندارد.

نیکلاس جانسون، که بر این مشکل در ناسا نظارت می‌کند، پیشنهاد پرتاب یک بالون عظیم NERF به قطر 1.8 کیلومتر و پر از آئروژل را به فضا داد. پوسته متخلخل آن به قطعات کوچک اجازه عبور می دهد، سرعت آنها را کاهش می دهد و در نتیجه در جو می سوزند. اما واقعیت این است که خود توپ به سرعت از مدار خارج می شود و می سوزد. علاوه بر این، به دلیل اندازه بزرگ، احتمال برخورد آن با یک فضاپیمای فعال نیز زیاد است.

مهندس فرانسوی جاناتان میسل ماهواره Sling-Sat را با دستکاری کننده TAMU Space Sweeper توسعه داد. دستگاه به سمت بالا می‌چرخد و مانند یک قلاب قطعه را به سمتی پرتاب می‌کند که ورود آن به جو تضمین شده باشد. خودش میره سراغ بعدی. این روش حرکت مشکل مصرف سوخت بالا را برای روبات های تمیز کننده مدار حل می کند.

ژاپنی‌ها طرحی برای سینه‌های الکترودینامیکی ارائه کرده‌اند که ماهواره‌های مصرف‌شده به آن ختم می‌شود. هنگام راه اندازی، یک قرقره با یک کابل به آن وصل می شود. در پایان ماموریت، به لطف میدان مغناطیسی زمین، باز می شود، جریان الکتریکی در آن ایجاد می شود و نیروی لورنتس ماهواره را به سمت جو هل می دهد تا کاملا بسوزد.

برای کوبیدن زباله ها به مدار پایین تر، استفاده از ماهواره های بادبان خورشیدی و انفجارهای هوایی نیز پیشنهاد شده است.

بیش از یک بار ایده سوزاندن زباله با لیزر یا تفنگ ریلی (تفنگ الکترومغناطیسی) نصب شده روی زمین مطرح شده است.

ترجیح داده می شود لیزر را در جایی قرار دهیم که زباله ها در مدار قرار دارند، به ویژه از آنجایی که فناوری امکان ایجاد تاسیسات فشرده را فراهم می کند - کاهش فاصله تا هدف و افزایش دقت نشانه گیری، وجود ندارد. اعوجاج ناشی از اتمسفر، "اولگ پالاشوف از فیزیکدانان آکادمی علوم روسیه که در شورای فضایی صحبت می کرد، توضیح داد.

به گفته وی، با استفاده از لیزر فمتوثانیه کوتاه مدت که هزینه انرژی را کاهش می دهد، کار آسان تر می شود.

نظارت کنید و هشدار دهید

در حال حاضر، زباله‌های فضایی از زمین زیر نظر گرفته می‌شوند و تلاش می‌کنند تا خطر احتمالی آن را مشخص کنند. توجه ویژه ای به مدارهایی می شود که در آن بیشترین فضاپیما وجود دارد.

به گفته وزارت دفاع، در روسیه مدار توسط پنجاه تلسکوپ که سیستم کنترل فضای بیرونی را تشکیل می دهند، رصد می شود. آنها هفت هزار زباله در مدارهای پایین و حدود شش هزار زباله در مدارهای بالا حمل می کنند. علاوه بر این، در میدان دید آنها یک و نیم هزار فضاپیما وجود دارد.

وضعیت زباله ها توسط سیستم هشدار خودکار برای موقعیت های خطرناک در فضای نزدیک به زمین (ASPOS OKP) که توسط TsNIIMash MCC کنترل می شود، نظارت می شود. این تلسکوپ دارای 36 تلسکوپ زمینی در روسیه و کشورهای مستقل مشترک المنافع است. یک ایستگاه نوری کوانتومی در برزیل واقع شده است. همچنین برنامه ریزی شده است که شبکه را به ایستگاه های کشورهای بریکس نیز گسترش دهد.

بر اساس داده های ارائه شده توسط دانشمندان از ایالات متحده، در حال حاضر بیش از 23 هزار جسم مصنوعی در مدار سیاره ما وجود دارد که می توانند به عنوان زباله های فضایی طبقه بندی شوند. این شامل "ماهواره های مرده"، قطعات باقی مانده از موشک های منفجر شده و غیره است.

ما عمدتاً در مورد اجسام بزرگتر از 10 سانتی متر صحبت می کنیم. همه آنها در کاتالوگ های ویژه ذکر شده اند و شماره شناسایی خود را دارند. به هر حال، در سال 2013، تعداد چنین قطعاتی در مدار زمین، طبق کاتالوگ آمریکایی، تنها 16600 بود.

مشکل زباله های فضایی

امروزه، دانشمندان به طور فزاینده ای شروع به صحبت در مورد مسدود شدن مدار نزدیک زمین با زباله های فضایی کرده اند. در اواسط آوریل، آژانس فضایی اروپا گزارش داد که در حال حاضر قطعات مصنوعی زیادی در مدار وجود دارد که نظارت بر آنها بسیار دشوار است و این می تواند منجر به حوادث مختلفی شود. زباله های انباشته شده طی دهه ها ارزش علمی ندارند، اما تهدیدی برای ایستگاه فضایی بین المللی، ماهواره های فعال و پروازهای فضایی هستند. گزارش ارائه شده توسط ESA شامل ارقام زیر است:

با استفاده از رادارهای قدرتمند زمینی و سایر ابزارهای نوری، ما مشخص کردیم که تقریباً بیش از 700000 جرم بزرگتر از 1 سانتی متر و حدود 170 میلیون قطعه بزرگتر از 1 میلی متر در مدار وجود دارد. این اعداد هر سال در حال افزایش هستند.»

مشکل زباله‌های فضایی در حال تبدیل شدن به یک مسئله مبرم است و اگر حل نشود، در معرض خطر قرار گرفتن در موقعیتی هستیم که بشریت دیگر قادر به رفتن به فضا نخواهد بود. با این حال، پروژه های بسیاری وجود دارد که اجرای آنها به حل این مشکل کمک می کند. برای مثال، دکتر زیگفرید جیسون می‌خواهد وسیله‌ای با وزن حدود 100 گرم بسازد که زباله‌ها را جمع‌آوری کرده و به جو سیاره هدایت کند و در آنجا می‌سوزد. دیگران پیشنهاد می کنند که زباله های فضایی به طور کلی به مریخ ارسال شود. متأسفانه، به دلیل مولفه مالی، هر گونه پیشنهاد، همانطور که می گویند، تاکنون فقط روی کاغذ وجود دارد.

و هنوز مشخص نیست که دانشمندان چگونه می خواهند عناصر رادیواکتیو را نابود کنند. در دهه 60 تا 80 قرن گذشته، اتحاد جماهیر شوروی تعداد زیادی از ماهواره های شناسایی دریایی US-A را به فضا پرتاب کرد. روی هر دستگاه یک راکتور هسته ای با 30 کیلوگرم اورانیوم 235 غنی شده است. مجموعه ای متشکل از 30 دستگاه راه اندازی شد که تعدادی از آنها قبلاً به زمین "بازگشته اند". یکی از آنها، Cosmos 954، در سال 1978 به کانادا افتاد. زباله های ماهواره باعث آلودگی رادیواکتیو منطقه (خوشبختانه کم جمعیت) شد که منجر به یک رسوایی بزرگ بین المللی شد. بقیه ماهواره های غیرفعال در مداری در ارتفاع حدود 1000 کیلومتری "دفن" شدند، جایی که کارشناسان فکر می کنند ماهواره ها می توانند تا 2000 سال دیگر باقی بمانند.

ISS و زباله های فضایی

می گذشته، تیموتی پیک، فضانورد بریتانیایی که در آن زمان در ایستگاه فضایی بین‌المللی کار می‌کرد، این تصویر را به زمین فرستاد.

عکس به وضوح یک ترک کوچک، یعنی آسیب به پنجره را نشان می دهد. کارشناسان آژانس فضایی اروپا توضیح دادند که این آسیب ناشی از یک قطعه فلزی از خارج است. "بیش از چند هزارم میلی متر نیست". در واقع اشیایی با این اندازه نمی توانند آسیب جدی به ایستگاه وارد کنند، اما تکه ای با قطر بیش از 1 سانتی متر که با سرعت یک گلوله در فضا پرواز می کند می تواند شرایط بحرانی ایجاد کند. تصور اینکه اگر یک قطعه آهن بزرگتر از 10 سانتی متر با آن برخورد کند چه اتفاقی برای ایستگاه خواهد افتاد ترسناک است.

ایستگاه فضایی بین المللی در مدار پایین زمین در ارتفاع حدود 400 کیلومتری از سطح دریا قرار دارد (LEO دارای ارتفاع 160 تا 2000 کیلومتری است). شایان ذکر است که تمام پروازهای فضایی در منطقه LEO انجام شده و انجام می شود و بیشتر ماهواره های مصنوعی زمین در اینجا پرتاب می شوند، بنابراین حجم زیادی زباله در اینجا متمرکز شده است.

احتمال برخورد بین ایستگاه فضایی بین المللی و این اشیاء به طور مداوم وجود دارد، خوشبختانه ما در قرن بیست و یکم زندگی می کنیم و فناوری به ما اجازه می دهد تا حرکت زباله های فضایی را ردیابی کنیم. در اطراف ایستگاه یک به اصطلاح "محیط محافظ" به شکل جعبه پیتزا وجود دارد. ابعاد آن 4 کیلومتر ارتفاع (2 کیلومتر پایین و بالا از ایستگاه) و 25 کیلومتر عرض و طول است. اگر هر یک از زباله ها در این منطقه حفاظتی بیفتد، یک زنگ هشدار روی مانیتورهای سرویس زمینی USSTRATCOM که مسئول ردیابی زباله است ظاهر می شود.

اپراتورها به ناسا در مورد خطر قریب الوقوع هشدار می دهند و شروع به تنظیم ارتفاع ISS می کنند: برای جلوگیری از برخورد ایستگاه را بالا یا پایین می آورند. واضح است که ردیابی قطعات بسیار کوچک آهن، به اندازه چشم یک سوزن، بسیار دشوار است و همانطور که در بالا نوشتیم، خطری برای ایستگاه فضایی بین المللی ایجاد نمی کند.

ایستگاه فضایی بین‌المللی با توجه به اندازه‌اش، بسیار متحرک است (وزن کمی بیش از 400 تن). این دستگاه مجهز به چهار ژیرودین است - دستگاه های اینرسی که به ایستگاه اجازه می دهد جهت را در فضا تغییر دهد. علاوه بر این، ایستگاه فضایی بین‌المللی دارای مجموعه‌ای از پیشرانه‌ها است که به آن اجازه می‌دهد بچرخد. مدیریت از زمین توسط خدمات ویژه صورت می گیرد.

ISS توسط نیروی گرانش زمین در مدار پایین زمین نگه داشته می شود. بدون این جاذبه، ایستگاه به اعماق فضا پرواز می کند. بر اساس قانون گرانش جهانی، معلوم می شود که ISS به نظر می رسد در حال سقوط به زمین است، اما "از دست می دهد"، علاوه بر این، هنوز هم "کنار" حرکت می کند (فراموش نکنید، سیاره گرد است). برای اینکه این حرکت متوقف نشود، لازم است که این "سرعت جانبی" را به درستی انتخاب کنید. برای ISS 8 کیلومتر بر ثانیه است.

یک نکته ظریف دیگر در ارتفاعی که ایستگاه فضایی بین المللی در آن قرار دارد، می توان یک جو را ردیابی کرد - یک پوسته گازی که همراه با سیاره ما می چرخد. ایستگاه، همانطور که بود، به آن "مالش" می شود و سرعت خود را کاهش می دهد و به زمین نزدیک و نزدیکتر می شود. برای جلوگیری از فروریختن کامل خانه کیهانی، لازم است به طور مرتب ارتفاع آن را بالا ببرید.

به همین ترتیب، زباله های فضایی "کار می کنند" و در LEO به دور زمین می چرخند. با دو تفاوت - سرعت بالاتری نسبت به ISS دارد و از پست فرماندهی کنترل نمی شود. زباله های دستگاه های مختلف مدام در حال ریزش هستند. هر ساله حدود 150 تن زباله وارد جو زمین می شود. قطعات کوچکتر در جو می سوزند، قطعات بزرگتر در اقیانوس غرق می شوند، اما گاهی اوقات می توانند روی یک سطح جامد فرو بریزند. بارزترین حادثه در چند دهه اخیر سقوط مخزن سوخت مرحله دوم پرتابگر دلتا 2 در سال 1997 بود. یک قطعه فلز در تگزاس سقوط کرد. خوشبختانه هیچکس آسیب ندید.

همچنین زباله هایی در مدار زمین ثابت وجود دارد که از ارتفاع بیش از 30000 کیلومتری شروع می شود. به خوبی شناخته شده است که هرچه مدار بالاتر باشد، نیروی گرانش کمتر است و جو کمتر تداخل می کند، به این معنی که زباله ها می توانند طولانی تر - برای قرن ها - در آن باقی بمانند!

پیشرو در میزان زباله های باقی مانده در فضا

بیشتر زباله‌های فضایی از قطعاتی تشکیل شده‌اند که در جریان انفجار عمدی یا خود به خود موشک‌ها یا ماهواره‌ها تشکیل شده‌اند. بیشتر این انفجارها "برنامه ریزی شده" بودند. در طول جنگ سرد، اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده آمریکا پروازهای فضایی زیادی را تحت برنامه های نظامی انجام دادند و برخی از کشتی هایی که نتوانستند این کار را انجام دهند به سادگی در فضا نابود شدند.

اما شرایط اضطراری نیز وجود داشت که به دلیل برخی مشکلات سیستم، دستگاه ها به طور ناخواسته منفجر شدند. به عنوان مثال، در دهه 1960، علت اصلی بلایای فضایی بخار ناشی از سوخت موشک بود که در حین کار سیستم های پیشرانه زمان سوختن نداشت. در سال 1965، به دلیل سوخت باقیمانده در مخازن، مرحله ای از موشک ترانس استیج آمریکایی منفجر شد و در نتیجه موشک به 500 قطعه تقسیم شد. همه این قطعات در فضا باقی ماندند.

اولین مکان در انفجارها در مدار متعلق به ... روسیه است. از سال 1991، حداقل 35 سانحه با موشک های روسی رخ داده است. فقط می توان حدس زد که این به چه چیزی مرتبط است. یکی از دلایل کاهش کیفیت فناوری فضایی ساخته شده است. این مشکل پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی آغاز شد. با تاسف ما، این کاهش در صنعت موشک و فضایی هنوز قابل غلبه نیست.

اشتباهی پیدا کردی؟ لطفا یک قطعه از متن را انتخاب کنید و کلیک کنید Ctrl+Enter.

در 26 مارس 2012، خدمه ایستگاه فضایی بین‌المللی مجبور شدند نه در مکان‌های معمول خود در ایستگاه بخوابند، بلکه مجبور شدند برای شب به کشتی فرود سایوز بروند. فضانوردان مجبور بودند مخفی شوند زیرا زباله های فضایی قرار بود در نزدیکی ایستگاه پرواز کنند - قطعه ای از یک ماهواره قدیمی فروریخته. خوشبختانه ISS آسیبی ندید و فضانوردان به سلامت به محل کار خود بازگشتند، اگرچه شب را با لباس های فضایی سپری کردند و هر لحظه آماده بازگشت به زمین بودند. اگر اوضاع کمی متفاوت پیش می رفت، یک شب بی خوابی با لباس فضایی راهی بهتر برای فضانوردان برای گذراندن وقت به نظر می رسید. زباله‌های فضایی می‌توانند مشکلات بسیار بیشتری را برای افراد روی زمین و فضا ایجاد کنند و بخشی از ایستگاه فضایی بین‌المللی را از بین ببرند. بیایید برای فضانوردان در کار دشوار اما جالب خود آرزوی موفقیت کنیم و در مورد زباله های فضایی صحبت کنیم.

زباله‌های فضایی ماهواره‌های غیرفعال، قطعات آنها و قطعات موشک‌های فضایی مصرف‌شده هستند. اگر به صورت کاملاً بالغ صحبت کنیم، اینها اشیای ساخته دست بشر هستند که در فضا هستند، اما کار نمی کنند و هیچ سودی ندارند.

زباله های فضایی تصویر توسط هنرمند از وب سایت باشگاه نجوم ایژفسک.

زباله های فضایی چگونه تشکیل می شوند؟ چه نوع زباله های فضایی وجود دارد؟

هر ماهواره مصنوعی "طول عمر" خود را دارد. در حالی که فضاپیما در حال انجام برخی کارها است، "زنده" نامیده می شود. به عنوان مثال، یک ماهواره می تواند ابرها و تغییرات دما را در زمین (ماهواره های آب و هوا) نظارت کند، سیگنال های رادیویی را از نقطه ای روی زمین به نقطه دیگر (ماهواره ارتباطی) ارسال کند یا از نیروهای خارجی (ماهواره جاسوسی) جاسوسی کند. اما زمان می گذرد و ماهواره به تدریج برق خود را از دست می دهد: باتری تمام می شود یا پانل های خورشیدی خراب می شوند. سپس ابزارهای موجود در ماهواره به آرامی شروع به خاموش شدن می کنند. اول آنهایی که به انرژی زیادی نیاز دارند، سپس بقیه که به برق کمتری نیاز دارند. در نهایت، فضاپیما انتقال اطلاعات به زمین را متوقف می کند. این بدان معناست که ماهواره منابع خود را تمام کرده است و دیگر امکان استفاده از آن وجود نخواهد داشت. در عین حال، این فضاپیما همچنان در مدار خود به دور زمین پرواز می کند، اما هیچ سودی به همراه ندارد و به همین دلیل به آن زباله های فضایی می گویند.

ماهواره مرده آمریکایی در جو سوخته است

نوع دیگری از زباله های فضایی، مراحل بالایی موشک های فضایی و مراحل بالایی هستند که فضاپیماها را به مدار می فرستند. زمانی که کشتی ها یا ماهواره های سرنشین دار به فضا پرتاب می شوند، نه به تنهایی، بلکه با کمک موشک های مخصوص به فضا پرواز می کنند. فضاپیما در یک مرحله فوقانی ویژه قرار دارد. هنگامی که مرحله بالایی به جایی می رسد که باید ماهواره را رها کنید، دریچه ای در آن باز می شود و با کمک فنر، ماهواره به فضا رانده می شود و به حالت شناور آزاد می رود. اغلب اتفاق می افتد که پس از این، مراحل بالایی فقط کمی از مدار ماهواره حرکت می کنند، در فضا باقی می مانند و همچنین به زباله های فضایی تبدیل می شوند. این ویدئو در ساعت 1:09 نشان می دهد که مرحله بالایی از فضاپیما جدا شده است.

بیشترین سهم در میزان زباله در مدار پایین زمین از ماهواره ها یا موشک های خرج شده نیست، بلکه از قطعات کوچک (کمتر از یک سانتی متر) پوست فضاپیما، بقایای مراحل بالای منفجر شده - در یک کلام، همه چیز کوچک است. چیزها بر اساس برآوردهای اخیر، تعداد چنین "دانه های شن" می تواند به صدها هزار نفر برسد. سال گذشته، به دلیل دست کم گرفتن خطرات، یک ماهواره ارتباطی آمریکایی که به مدار پرتاب شد، با یک ماهواره نظامی روسیه قدیمی که دیگر عملیاتی نشده بود، برخورد کرد. این برخورد با سرعت بسیار بالایی رخ داد، بنابراین هر دو ماهواره به قطعات کوچک پراکنده شدند که زباله های فضایی کوچکی را اضافه کردند. فضانوردان باید از زباله های این ماهواره ها پنهان می شدند. یک اینفوگرافیک در مورد میزان و محل زباله های فضایی وجود دارد.

چرا زباله های فضایی خطرناک هستند؟

زباله های فضایی، متأسفانه، گرد و غبار اتاق نیستند، که بی سر و صدا در گوشه های یک اتاق نامرتب قرار دارند. بر خلاف زباله های زمینی در حال استراحت، ماهواره های قدیمی و قطعات آنها با سرعت بسیار زیاد - ده ها کیلومتر در ثانیه - به نزدیکی زمین می روند. اگر می‌توانستید با چنین سرعتی حرکت کنید، می‌توانید صبح‌ها بیشتر بخوابید، زیرا سفر از خانه تا مدرسه (یا به محل کار) هرگز حتی یک ثانیه هم طول نمی‌کشد. اما آنچه برای ما رویایی خوشایند است برای یک فضانورد واقعیتی خطرناک است. اگر تکه کوچکی از زباله به یک ماهواره یا ایستگاه فضایی مفید برخورد کند، آن را از بین می برد یا آسیب قابل توجهی ایجاد می کند. هنوز هم می توان با "دانه های شن" مقابله کرد. برای این منظور صفحه نمایش های ویژه ای در سطح ایستگاه فضایی بین المللی وجود دارد که گرد و غبار کیهانی به درون آنها سقوط می کند. برخوردها به حدی قوی هستند که ضربه به سادگی باعث تبخیر یک تکه کوچک زباله به همراه بخشی از صفحه محافظ می شود. با این حال، هیچ چیز نمی تواند شما را از زباله هایی به اندازه چندین سانتی متر نجات دهد، بنابراین فضانوردان باید لباس فضایی بپوشند و برای تخلیه به زمین آماده شوند. گاهی اوقات، فضانوردان به جای آماده شدن برای تخلیه، می توانند کمی مدار ایستگاه فضایی بین المللی را تغییر دهند و "راه" را برای زباله های خطرناک باز کنند.

عکس ایستگاه فضایی روسیه MIR. لکه های سیاه در بالای سمت راست آرایه خورشیدی قابل مشاهده هستند - پیامدهای برخورد با زباله های فضایی.

زباله های فضایی یا موزه فضایی؟

برخی از دانشمندان بر این باورند که زباله های فضایی یک موزه منحصر به فرد فناوری فضایی هستند. فقط تصور کنید قدم زدن در چنین موزه ای چقدر جالب خواهد بود! از این گذشته، تقریباً همه دستگاه‌هایی را که در تمام مدتی که از پرتاب اولین ماهواره شوروی تا به امروز می‌گذرد، به فضا پرتاب شده‌اند. ماهواره‌های هواشناسی که زمانی به پیش‌بینی آب‌وهوا کمک می‌کردند، تکرارکننده‌هایی با آنتن‌های بشقاب بزرگ که برای همیشه خاموش شده‌اند، ماهواره‌های جاسوسی که در خواب ابدی به خواب رفته‌اند، هنوز با دقت سطح زمین را با لنزهای خود رصد می‌کنند... اینها فقط تکه‌های فلز نیستند، اما کار پر زحمت صدها نفر از افراد با استعداد، طراحان درخشان، مهندسان، طراحان. این تجسم اختراعات و اکتشافات فیزیکدانان و شیمیدانان، تلاش دانشمندان علم مواد و محاسبات ریاضیدانان است. این داستانی از فراز و نشیب ها (گاهی به معنای واقعی کلمه)، شکست ها و ایده های موفقیت آمیز، داستانی از انتظارات و رویاهای بزرگ است که به حقیقت می پیوندند. شاید این موزه ای باشد که تمام بشریت و اول از همه روسیه بتوانند به آن افتخار کنند.

کنستانتین کودینوف

دوستان عزیز! اگر این داستان را دوست داشتید و می خواهید در جریان انتشارات جدید در مورد فضانوردی و نجوم برای کودکان باشید، در اخبار جوامع ما مشترک شوید.

توسعه مداوم تمدن بشری باعث افزایش تأثیرات انسان زایی بر طبیعت می شود. اکتشافات فضایی نیز از این قاعده مستثنی نبود، زیرا هرچه بیشتر در فضاهای ناشناخته کاوش کنیم، هرچه بیشتر به سمت پروازهای مریخ حرکت کنیم، آثار بیشتری از فعالیت های انسانی به شکل زباله های فضایی به جا می گذاریم.

زباله های فضایی مجموعه ای از تمام اجسام ساخته شده توسط انسان موجود در مدار پایین زمین و همچنین زباله های آنهاست که استفاده بیشتر از آنها به دلیل عملکرد نادرست پیش بینی نشده است. آنها دیگر کاربرد عملی ندارند، اما خطر جدی برای وسایل نقلیه مداری عملیاتی، به ویژه آنهایی که توسط انسان اداره می شوند، هستند. گاهی اوقات، اگر زباله های فضایی به اندازه کافی بزرگ باشند یا حاوی مقدار مشخصی از اجزای خطرناک باشند، آنها مستقیماً سیاره را تهدید می کنند - این به دلیل احتمال دور زدن کنترل نشده آنها، احتراق جزئی آنها هنگام سقوط در جو سیاره ما است. ریزش چنین زباله هایی می تواند به زیرساخت های مناطق پرجمعیت، سایت های تولید، مراکز مهم حمل و نقل و غیره آسیب جدی وارد کند.

مشکل آلودگی فضا با زباله

در ابتدا، مشکل انباشت زباله در فضای بیرونی اطراف زمین در اواسط قرن بیستم، زمانی که اتحاد جماهیر شوروی در حال آماده شدن برای پرتاب اولین وسایل نقلیه مصنوعی بود، مطرح شد. این معضل تنها در سال 1993 پس از سخنرانی دبیرکل سازمان ملل متحد در مورد تأثیر برنامه های فضایی بر محیط زیست در عرصه بین المللی رسمیت یافت. وی در این سخنرانی به ویژه با اشاره به اینکه این مشکل ابعاد بین‌المللی و سیاره‌ای دارد، خاطرنشان کرد: نمی‌توان گفت فضای نزدیک به زمین یک کشور خاص در حال گرفتگی است، فضای بیرونی کل سیاره در حال مسدود شدن است که تأثیر منفی می‌گذارد. همه ایالت ها به طور مساوی.»

نیاز به کاهش آلودگی شدید فضای نزدیک به زمین با اشیایی با منشاء فنی آشکار می شود اگر سناریوهای احتمالی را برای توسعه رویدادهایی در نظر بگیریم که در آن اکتشافات فضایی در آینده انجام می شود. نسخه های زیادی وجود دارد که بر اساس آنها در آینده نزدیک به دلیل "اثر آبشاری" میزان زباله در مدار به طور فعال افزایش می یابد.

جالب است!سندرم کسلر یا اثر آبشار، یک سناریوی نظری است که در آن زباله‌های فضایی در اطراف زمین در نتیجه برخورد اجسام مختلف که ممکن است زباله‌های موجود در فضا نیز باشند، به وجود می‌آیند.

بیایید بیشتر در مورد سندرم صحبت کنیم. نوعی "اثر دومینوی" موذیانه به وجود می آید. دو جسم نسبتاً بزرگ با هم برخورد می کنند و تعداد زیادی زباله جدید تولید می کنند. به نوبه خود، هر یک از این قطعات می تواند از برخورد با جسم دیگر جان سالم به در ببرد. بنابراین، یک "واکنش زنجیره ای" از قطعات بیشتر و بیشتر آغاز می شود. اگر به اندازه کافی برخوردهای مشابه وجود داشته باشد، به دلیل تشکیل بهمن مانند زباله های جدید، مدارهای پایین زمین ممکن است برای پرواز کاملا نامناسب شوند. تا سال 2055، بازتولید خود چنین اشیایی مشکلات جدی را برای بشریت به همراه خواهد داشت و بنابراین باید هر چه زودتر راه هایی برای حل آنها ایجاد شود.

چه کسی زباله های فضایی را کنترل می کند و چگونه؟

تعداد زیادی روش مختلف وجود دارد که به شما امکان می دهد اجسام مداری را در فضای نزدیک به زمین پیدا کنید. این روش ها معمولا به دو گروه تقسیم می شوند:

نوری (با استفاده از تلسکوپ های نوری)؛
رادار (با استفاده از تلسکوپ های رادیویی).

علاوه بر این، ابزارهای تجزیه و تحلیل فضای چند منظوره و سیستم های دفاعی می توانند به شناسایی چنین اشیایی کمک کنند. ابزارهایی که امکان رصد فضای نزدیک به زمین را در اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده آمریکا فراهم می کنند، در اواسط قرن گذشته ساخته شدند. پیشرفت های مشابه در بسیاری از کشورهای دیگر از جمله کشورهای اتحادیه اروپا استفاده می شود. به نوبه خود، گروهی از برنامه های سطح ملی وجود دارد که برای شناسایی اجسام فضایی و حذف بیشتر زباله ها طراحی شده اند. برای هماهنگی فعالیت های چنین برنامه هایی، یک سازمان بین المللی ویژه ایجاد شد - IASDCC.

مهم! اتحاد جماهیر شوروی به طور فعال در حال توسعه سیستمی برای نظارت بر فضای بیرونی بود. امروزه با تکیه بر خوانش‌های سیستم هشدار اولیه و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی، اجسام مداری را در نظر می‌گیرد.

همچنین در کشور ما تقریباً تا سال 2025 برنامه ریزی شده است که تعدادی دستگاه ویژه ایجاد شود که وظیفه "تمیز کردن" اجسام بلااستفاده واقع در مدارهای زمین ثابت را بر عهده خواهند داشت. پیش‌بینی می‌شود هر شش ماه، حدود ده شیء به منطقه‌ای به نام مدار دفن حرکت کنند.

چقدر زباله در فضا وجود دارد؟

در سال 2009، گزارش شد که در مدار پایین زمین، در ارتفاع تا دو هزار کیلومتری، طبق برآوردهای مختلف، ممکن است حدود 220 هزار شی ساخته دست بشر وجود داشته باشد که جرم کل آنها تقریباً به 5 هزار تن می رسد. علاوه بر این، از طریق برون یابی مشخص شد که تعداد چنین اجسامی که قطر آنها بیش از یک سانتی متر است، از 60 تا 100 هزار می رسد. با این حال، تنها حدود ده درصد از این زباله‌ها پیدا و فهرست‌بندی شدند.

در سال 2017 کنفرانس سنتی سالانه اروپا در مورد مشکلات مربوط به زباله های فضایی برگزار شد. بیش از سیصد دانشمند از نقاط مختلف جهان تلاش کردند تا روش های موثری را برای مبارزه با آلودگی فضای نزدیک به زمین تعیین کنند. در نتیجه کنفرانس، حدود 750 هزار قطعه مختلف بیش از 1 سانتی متر (در مقطع) و 166 میلیون قطعه دیگر بزرگتر از 1 میلی متر اعلام شد.

مهم!سرعت زباله های فضایی در مدار نسبت به سایر اجرام می تواند به 10 متر در ثانیه برسد. چنین سرعت بالایی به این معنی است که جسم انرژی جنبشی عظیمی را حمل می کند و برخورد حتی یک قطعه کوچک فضاپیما با فضاپیمای در حال کار صدمات جدی به فضاپیمای دومی وارد می کند، تا جایی که آن را کاملاً غیرقابل اجرا می کند.

بر اساس داده های سال 2014، فدراسیون روسیه مسئول 39.7 درصد کل زباله های فضایی تولید شده توسط بشر است، ایالات متحده آمریکا از نظر بهره وری در رتبه دوم (28.9٪) و جمهوری خلق چین در رتبه سوم قرار دارند. 22.8٪). در همان زمان، همه کشورهای دیگر تنها کمی بیش از 8 درصد زباله ها را وارد فضا کردند.

نقشه زباله های فضایی

برای درک مقیاس کامل مشکل، کافی است به مدل توزیع اشیاء ساخته دست بشر در مدار پایین زمین که توسط کامپیوترهای ناسا ایجاد شده است نگاه کنید. شایان ذکر است که 95 درصد از نقاط سفید در تصویر زباله هستند.

و در اینجا نقشه ای از زباله های فضایی ارائه شده توسط پروژه StuffinSpace است. نقاط قرمز روی آن نشان‌دهنده ماهواره‌های فعال و غیرفعال، آبی نشان‌دهنده مراحل دور انداخته شده وسیله نقلیه پرتاب‌شده، و خاکستری نشان‌دهنده همه زباله‌های دیگر است.

چگونه زباله های موجود در فضا را تمیز کنیم

در عمل، روش های جهانی برای مبارزه با زباله های فضایی با اثربخشی کافی هنوز وجود ندارد. اما به دلیل ارتباط زیاد این مشکل، جامعه جهانی به طور فعال در حال توسعه مناطق اولویت برای حل آن است:

مشاهده جامع فضای نزدیک به زمین، به ویژه مدارهای زمین ایستا، و همچنین فهرست نویسی سیستماتیک زباله های موجود.
استفاده از مدل‌های ریاضی برای پیش‌بینی زباله‌های جدید، تهدیدات احتمالی برای پروازهای آتی و برخورد ناگهانی زباله‌ها با احتمال برخورد و همچنین سقوط کنترل نشده آن به زمین.
توسعه روش هایی برای اطمینان از ایمنی فضاپیماهای عملیاتی.
ایجاد و بکارگیری سریع تکنیک هایی که می تواند آلودگی فضای نزدیک به زمین را کاهش دهد.

در حال حاضر، روش‌های بسیار متنوعی برای پاکسازی مدار زمین از زباله‌های فضایی وجود دارد، اما متأسفانه هیچ‌یک از آنها از نظر امکان‌سنجی اقتصادی قابل قبول نیستند. بنابراین، آژانس فضایی اروپا سناریوهای زیر را مجاز می‌کند:

گرفتن زباله با استفاده از یک شبکه و حمل و نقل بیشتر آنها برای دفع یا در مدار دفع.
اتصال موتور جت به یک شی برای حمل و نقل؛
استفاده از بادبان های خورشیدی برای انتقال اجسام عظیم؛
حذف زباله های فضایی از مدار با استفاده از آتش جت

مشکل آلودگی فضای بیرونی توسط زباله ها، اینکه مدار زمین ثابت چیست و چرا زباله های فضایی به زمین نمی افتند در قسمت ویژه برنامه تلویزیونی "مسئله زمان" مورد بحث قرار گرفته است.

زباله ها در مدار پایین زمین خطر بالایی برای فضاپیماهای عملیاتی دارند و از آنجایی که هر سال تعداد آنها بیشتر می شود، ممکن است در نقطه خاصی فضا برای بشریت غیرقابل دسترس شود. در این راستا، مشکل تشکیل زباله های فضایی یکی از مسائل محوری در فضانوردی مدرن است.

تایپ کنید