Cel! Pal! Astronomowie chcą strzelać laserami do śmieci kosmicznych. To ma sens
Co do zasady, masywnych śmieci kosmicznych jest stosunkowo mało i stosunkowo łatwo śledzić je z Ziemi. Problem jednak pojawia się przy drobnych śmieciach kosmicznych o rozmiarach rzędu kilku centymetrów. Mimo niewielkich rozmiarów, przy swojej prędkości orbitalnej są one niebezpieczne dla satelitów znajdujących się na orbicie czy dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Coś trzeba z nimi zrobić.
Od wielu lat naukowcy zastanawiają się, w jaki sposób można kontrolować niewielkie śmieci kosmiczne tak, aby nie dochodziło między nimi do zderzeń, w których naturalnie powstawałyby jeszcze większe ilości jeszcze mniejszych śmieci. Jakby nie patrzeć, żaden taki śmieć nie jest wyposażony w silnik, który można by było uruchomić, aby zmienić trajektorię jego lotu i uniknąć zderzenia.
Laser do ustalania położenia śmieci kosmicznych
W celu precyzyjnego określania trajektorii lotu niewielkich śmieci kosmicznych naukowcy proponują wykorzystanie powszechnej już w astronomii optyki adaptacyjnej. Największe teleskopy na Ziemi za pomocą lasera tworzą tzw. sztuczną gwiazdę wysoko na niebie. Strumień laserowy uderza w warstwę sodu w wysokich warstwach atmosfery, nad strefą powodującą powstawanie turbulencji powietrza i po odbiciu ponownie trafia do teleskopu.
Na podstawie zniekształcenia strumienia laserowego, algorytmy są w stanie wyeliminować wszystkie turbulencje powietrza po drodze. W ten sposób astronomowie uzyskują obraz nieba takiego, jakie mogliby zobaczyć, gdyby atmosfery w ogóle nie było. Taka ostrość obrazu pozwoliłaby precyzyjnie monitorować ruch śmieci kosmicznych o rozmiarach rzędu 1-10 cm, których może być nawet około 500 000. Jednocześnie można by prognozować sytuacje, w których może dojść do zderzenia dwóch różnych śmieci lub w których taki śmieć może potencjalnie uderzyć w aktywnego satelitę czy stację kosmiczną.
Cel, pal!
To jednak tylko jedno zastosowanie lasera do śmieci kosmicznych. Co zrobić gdy naukowcy faktycznie odkryją, że dwa śmieci zmierzają do tego samego punktu i istnieje ryzyko zderzenia? Badacze z Canberry proponują wykorzystanie lasera podczerwonego o mocy 20 kW, który byłby w stanie po kilku uderzeniach w jeden z takich śmieci odepchnąć go na nieco inną orbitę (kilka centymetrów dalej) tak, aby do zderzenia nie doszło.
Oczywiście najlepiej byłoby, gdyby laser był w stanie nie tyle odpychać śmieci na wyższe orbity, a ściągać je w atmosferę ziemską. Z Ziemi jednak to niemożliwe. O ile uderzając w śmieć kosmiczny, jesteśmy w stanie wywrzeć na niego nacisk (ciśnienie promieniowania), to już nie jesteśmy w stanie go ściągnąć do siebie. Do tego niezbędny byłby laser znajdujący się na wyższej orbicie niż śmieci kosmiczne, skąd mógłby je spychać w ziemską atmosferę.
Lasery oraz optyka adaptacyjna do zaprezentowania przydatności koncepcji znajdują się już w Obserwatorium Mt Stromlo w okolicach Canberry w Australii. Aktualnie badacze poszukują źródeł finansowania projektu. Miejmy nadzieję, że szybko się znajdą, bo w dobie szybko powstających megakonstelacji satelitów, problem śmieci kosmicznych, będzie coraz poważniejszy.