კოსმოსის ძიების პროცესი, რომელიც პრაქტიკულად დაიწყო მე-20 საუკუნის შუა ხანებში, ჩვეულებრივ, დადებით მხარეზეა წარმოდგენილი, როგორც სამეცნიერო და ტექნოლოგიური ცოდნის განვითარების ახალი ეტაპი. თუმცა, უკვე პირველი თანამგზავრის გაშვების შემდეგ, პარალელურად დაიწყო სრულიად განსხვავებული ნეგატიური პროცესი, რომელიც დაკავშირებულია დედამიწის მახლობლად ორბიტების გადაკეტვასთან. ადამიანის მიერ შექმნილი ნამსხვრევები კოსმოსში უამრავ საფრთხეს უქმნის როგორც კოსმოსურ ხომალდს, ასევე დედამიწას.
კოსმოსური ნარჩენების წყაროები
ნაგავი ამ შემთხვევაში ეხება ადამიანის მიერ შექმნილი ბუნების წარმოებულებს, რომლებიც ძალიან მრავალფეროვანია, მაგრამ დაკავშირებულია ადამიანის უშუალო საქმიანობასთან. მაგალითად, ბუნებრივად წარმოქმნილი მეტეოროიდები არ წარმოადგენს საფრთხეს, განსხვავებით ადამიანის მიერ შექმნილი ნარჩენებისგან, რომლებიც საფრთხეს უქმნის დედამიწის დაბალ ორბიტაზე ხანგრძლივი ყოფნის გამო.
მაშ, საიდან მოდის საშიში ნამსხვრევები კოსმოსში? უმეტესობა არისწარმოიქმნება თანამგზავრების გაშვების და ორბიტაზე სხვა მანქანების გაშვების დროს. ასეთ პროცესებში აუცილებლად მონაწილეობენ თანმხლები პილოტირებადი ან ავტომატური გემები, რომლებიც ტოვებენ ტექნიკურ ობიექტებს და სახარჯო მასალას. ამ ტიპის დაბინძურების ყველაზე საშიში წყაროა ორბიტაზე მყოფი თანამგზავრების და გემების განადგურება, რის შედეგადაც უმართავი აღჭურვილობა და თვითმფრინავის სტრუქტურული ნაწილები რჩება კოსმოსში. თავისთავად, ფრაგმენტები აღჭურვილობის ავარიის შემდეგ ან ნარჩენების დაგეგმილი გაშვების პროცესში არ წარმოადგენს სერიოზულ საფრთხეს ერთი რაოდენობით. თუმცა, ხანგრძლივი დაგროვებით წარმოიქმნება დიდი ობიექტები, ხშირად მაღალი რადიოაქტიური პოტენციალით, რაც ართულებს მათ განადგურებას.
საშიში ნამსხვრევების წარმოქმნის პროცესებში მნიშვნელოვან როლს ასრულებს აგრესიულ გარემოში კოსმოსური ობიექტების ნამსხვრევების „ასაკობრივი“დეგრადაციის ეფექტი. ნამსხვრევების იგივე დაგროვებაზე უარყოფითად მოქმედებს კოსმოსური მტვერი, რადიაცია, ტემპერატურის უკიდურესობა, ჟანგბადის დაჟანგვა და ა.შ. ამდენად, თქვენ უნდა გაუმკლავდეთ არა მხოლოდ ფიზიკურ ელემენტებს, რომლებიც შეჯახების საშიშროებას წარმოადგენს, არამედ უკონტროლო და ფეთქებადი მასალებთან, რომლებიც ზრდის რისკს. კატასტროფების.
კოსმოსური ნამსხვრევების მონიტორინგი
არსებული საფრთხეები, რომლებიც დაკავშირებულია კოსმოსური ნამსხვრევების არსებობასთან, ასევე მოითხოვს დედამიწის მახლობლად ორბიტების მუდმივ კვლევას. სპეციალური მოწყობილობები სკანირებს ადამიანის მიერ წარმოქმნილ ნარჩენებს რამდენიმე მახასიათებლის მიხედვით, მათ შორის ზომის, მასის, ფორმის, სიჩქარის,ტრაექტორია, შემადგენლობა და ა.შ.. დედამიწიდან დაშორების მიხედვით გამოიყენება გარკვეული აღჭურვილობა. მაგალითად, LEO სისტემის დაბალი დედამიწის ორბიტა პირობითად ფარავს მანძილს 100-დან 2000 კმ-მდე. ამ სპექტრში მოქმედებს რადიოინჟინერია, რადარი, ოპტიკური, ოპტოელექტრონული, ლაზერული და სხვა მოწყობილობები კოსმოსურ ნამსხვრევებზე დასაკვირვებლად. პარალელურად მუშავდება სპეციალური ალგორითმები ამ მოწყობილობებზე მიღებული ინფორმაციის გასაანალიზებლად. ფრაგმენტული მონაცემების ნაკრების გაერთიანებისთვის გამოიყენება რთული მათემატიკური გამოთვლითი მოდელები, რომლებიც შედარებით სრულ სურათს იძლევა იმის შესახებ, თუ რა ხდება დაკვირვების კონკრეტულ არეალში.
მიუხედავად მაღალტექნოლოგიური მონიტორინგის მეთოდების გამოყენებისა, ჯერ კიდევ არსებობს რამდენიმე მილიმეტრიანი მცირე ნაწილაკების თვალყურის დევნების პრობლემები. ასეთი ფრაგმენტების მხოლოდ ნაწილობრივი შესწავლა შესაძლებელია საბორტო სენსორების მიერ, მაგრამ ეს საკმარისი არ არის ამომწურავი ინფორმაციის მისაღებად, მაგალითად, ობიექტის ქიმიური შემადგენლობის შესახებ. ასეთი ნაწილაკების მონიტორინგის ერთ-ერთი მიმართულებაა პასიური გაზომვის ე.წ. ერთ დროს, ამ პრინციპის მიხედვით, შეისწავლეს დედამიწაზე დაბრუნებული მირის კოსმოსური სადგურის კომპონენტები. ამ ტექნოლოგიის არსი არის შესწავლილი ნაწილაკების ზემოქმედების აღრიცხვა აპარატის ზედაპირზე ღია სივრცეში. ლაბორატორიებში გაანალიზდა სხვადასხვა სახის დაზიანება, რამაც შესაძლებელი გახადა დამატებითი ინფორმაციის მოპოვება კოსმოსური ნამსხვრევების შესახებ. დღეს კოსმონავტების გუნდები მუშაობენ კვლევის ამ გზაზე პირდაპირ ორბიტაზე, ამოწმებენ მოქმედი კოსმოსური ხომალდების ზედაპირებს.
ნამსხვრევების განაწილება დედამიწის მახლობლად სივრცეში
გარე სამყაროს მონიტორინგი მიუთითებს სხვადასხვა ტიპის ნამსხვრევების არათანაბარ განაწილებაზე ორბიტებზე. ყველაზე დიდი მტევანი შეინიშნება დაბალი ორბიტის რეგიონში - კერძოდ, მაღალ ორბიტებთან შედარებით, სიმკვრივის სხვაობა შეიძლება ათასჯერ იყოს. ამავდროულად, არსებობს კავშირი გროვების სიმკვრივესა და ნაწილაკების ზომებს შორის. საშუალო ზომის ნამსხვრევების სივრცითი სიმკვრივე ჩვეულებრივ უფრო დაბალია მაღალ ორბიტებში, ვიდრე დაბალ ორბიტებში უფრო მცირე პროპორციით მსხვილმარცვლოვან ელემენტებთან შედარებით.
დედამიწის ირგვლივ კოსმოსური ნარჩენების განაწილების მახასიათებლებზე გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი, რომელთა შორისაა წარმოშობის თავისებურებები. მაგალითად, სადგურის ან თანამგზავრების ნაწილების განადგურების შედეგად წარმოქმნილ მცირე ფრაგმენტებს აქვთ არასტაბილური სიჩქარის ვექტორები. რაც შეეხება დიდ ნამსხვრევებს, მისი მაღალი დინამიკის გამო მას შეუძლია მიაღწიოს მაღალ სიმაღლეებს 20000 კმ-მდე და ასევე გავრცელდეს გეოსტაციონარული რგოლში. 2000 კმ დონეზე არათანაბარი განაწილებაა სიმკვრივის მატების წერტილებით, კერძოდ 1000 და 1500 კმ-ზე. სხვათა შორის, გეოსტაციონარული ორბიტა ყველაზე მეტად ჩაკეტილია და მის ტერიტორიაზე ნამსხვრევების დრეიფის მაღალი ტენდენცია ფიქსირდება.
კოსმოსური ნარჩენების განვითარების ტენდენციები
კოსმოსურ მეცნიერებს უფრო მეტად აწუხებთ პოტენციური, ვიდრე არსებული საფრთხეებინამსხვრევები დედამიწის ორბიტაზე. ამ დროისთვის კვლევები ვარაუდობენ დაბინძურების მაჩვენებლის ზრდას წელიწადში 4-5%-ით. უფრო მეტიც, კოსმოსური ხომალდების გაშვების როლი ჯერ კიდევ არ არის საიმედოდ შეფასებული სხვადასხვა ორბიტაზე უცხო სხეულების პოპულაციის ზრდის თვალსაზრისით. დიდი ობიექტები ექვემდებარება პროგნოზირებას, მაგრამ, როგორც უკვე აღინიშნა, მცირე ნამსხვრევების შესახებ შეზღუდული ინფორმაცია, თუნდაც ახლო სივრცეში, არ გვაძლევს საშუალებას ვისაუბროთ მაღალი ობიექტურობით მასობრივი ნამსხვრევების მახასიათებლებზე. ამის მიუხედავად, მეცნიერები აკეთებენ ორ ცალსახა დასკვნას მცირე ნამსხვრევების შესახებ:
- მცირე ნაწილაკების მოცულობა, რომლებიც წარმოიქმნება განადგურების შედეგად, სტაბილურად იზრდება შეჯახების რაოდენობის მატებასთან ერთად. როგორც ლაბორატორიულ პირობებში, ასევე თეორიულ კვლევებში აჩვენეს, რომ მცირე ფრაგმენტები შეადგენენ ელემენტების მნიშვნელოვან ნაწილს, რომლებიც გამოყოფილია განადგურების ობიექტებისგან.
- ძალიან მცირე ნაწილაკები იგივე შეჯახების პროდუქტების სახით უფრო მგრძნობიარეა გარე ძალების უარყოფითი ზემოქმედების მიმართ. დეგრადაციის ეფექტი, როდესაც ნამსხვრევები დიდი ხნის განმავლობაში იმყოფება აგრესიულ პირობებში, ამცირებს ასეთი დაგროვების მომავლის საიმედო შეფასების ალბათობას.
ცხადია, კოსმოსში ნამსხვრევების პოვნის პრობლემები მხოლოდ გაუარესდება, რაც მოითხოვს შესაბამისი ზომების მიღებას. მაგრამ კოსმოსთან დაკავშირებული პროექტების სრული გათიშვის შემთხვევაშიც კი, დედამიწის ორბიტა კვლავ ჩაკეტილი იქნება არსებული დაბინძურების ელემენტების ბუნებრივ ნაწილაკებთან შეჯახების შედეგად. ინერციით ეს პროცესი კიდევ 100 მაინც გაგრძელდებაწლები.
კოსმოსის დაბინძურების ეფექტის სახეები
კოსმოსური ნამსხვრევების გავლენის ყველაზე საშიში უარყოფითი შედეგები მოიცავს შემდეგს:
- დედამიწის ეკოლოგიური ზიანი. თავისთავად, ტექნოგენური ნამსხვრევების არსებობა დედამიწის მახლობლად ორბიტაში იწვევს ეკოლოგიური ფონის ცვლილებას და არღვევს გარემოს თავდაპირველ სისუფთავეს. ასტრონომ-დამკვირვებლების აზრით, დედამიწასთან ახლოს სივრცის გამჭვირვალობის შემცირების პროცესი უკვე პროგრესირებს, რაც ასევე ხსნის რადიოტექნიკის მუშაობაში ჩარევის არსებობას. უშუალოდ დედამიწისთვის შეიძლება აღინიშნოს საწვავის მასალებით კომპონენტების დაცემის საშიშროება, რომლებიც უზრუნველყოფენ რეაქტიული ძრავების მუშაობას.
- ნამსხვრევები ეცემა დედამიწაზე. რადიოაქტიური ეფექტის გარეშეც კი, ახლო კოსმოსიდან ადამიანის მიერ წარმოქმნილი ნარჩენების დაცემამ შეიძლება გამოიწვიოს კატასტროფული შედეგები. დღემდე, ყველაზე დიდი დაშვებული ობიექტების მასა არ აღემატებოდა 100 ტონას, მაგრამ ეს არ წარმოადგენდა სერიოზულ საფრთხეს პლანეტისთვის. მეორე მხრივ, დედამიწის ორბიტის დაბრკოლების ინტენსივობის მატებასთან ერთად, ეს სცენარი სულ უფრო ბნელი გახდება.
- კოსმოსური შეჯახების საფრთხე. ნუ შეაფასებთ კოსმოსური ნარჩენების ზიანს ფრენის მხარდაჭერისთვის გამოყენებული აღჭურვილობისთვის. დიდი და პატარა ნაწილაკების იგივე ზემოქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს მოწყობილობების მუშაობაში მნიშვნელოვანი შეფერხებები, ხოლო დიდი ავარიები საფრთხეს უქმნის ძვირადღირებული ამბიციური პროექტების განხორციელების პერსპექტივებს.
ავარიის დაზიანების შეფასების სისტემებინაგავი
პირველ რიგში, კოსმოსური ხომალდის ზედაპირზე ზემოქმედების ანალიზის უკვე დამკვიდრებული პრაქტიკა გამოიყენება თავად კოსმონავტების მიერ გარეგანი გამოკვლევით. როგორც ზემოთ აღინიშნა, ასეთი კვლევების შედეგები შემდგომში შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნაგვის მახასიათებლების დასადგენად. თუმცა, ყველაზე ზუსტ ანალიტიკურ ინფორმაციას გვაწვდის მხოლოდ ლაბორატორიული ტესტები, რომლებშიც სამიზნე მასალებს ხელოვნურად ზემოქმედებენ. კოსმოსში ნამსხვრევებთან აღჭურვილობის შეჯახების იმიტაცია რეალიზებულია ულტრამაღალსიჩქარიანი ზემოქმედებით. შემდგომ, კომპიუტერული და ციფრული მოდელირების საშუალებით, მიღებული მონაცემები მუშავდება დაზიანების მახასიათებლებისა და სამიზნე ობიექტზე ზემოქმედების მექანიკის ანალიზით. მთავარ ინდიკატორებს შორის არის ისეთი თვისებები, როგორიცაა სიძლიერე, ფუნქციონირების შენარჩუნება, ცალკეული კომპონენტების გადარჩენა, ფრაგმენტაციის ხარისხი და ა.შ.
კოსმოსური ნამსხვრევების საფრთხის დონის განსაზღვრა
ორბიტალური სადგურების და კოსმოსური კომპლექსების დაპროექტების ეტაპებზეც კი გათვალისწინებულია სხვადასხვა ტიპის ნამსხვრევებთან შეჯახების შესაძლებლობა. დიზაინის ოპტიმალური სანდოობის გამოსათვლელად გამოიყენება მონაცემები კონკრეტული გარემოს შესახებ, სადაც გამოყენებული იქნება მოწყობილობა. ამასთან, კვლავ მნიშვნელოვან პრობლემას წარმოადგენს საფრთხეების შეფასების ექსპერიმენტული და ანალიტიკური მეთოდების უზუსტობა. კოსმოსში არსებული ნამსხვრევების გამოკვლევა შესაძლებელია მხოლოდ გარკვეული ვარაუდებით, რაც ართულებს დიზაინერებს მანქანების სათანადოდ მომზადებას მაღალი სიჩქარით შეჯახებისთვის. ამისთვისსაფრთხის სავარაუდო შეფასებისთვის გამოიყენება კოსმოსური ნამსხვრევების ზოგადი ნაკადების კონცეფცია, რომელიც პოტენციურად შეიძლება შეგვხვდეს კოსმოსური ხომალდის გზაზე. დამატებითი მონაცემები ნაჩვენებია ნაკადის სიმკვრივეზე, სიჩქარეზე, შეტევის კუთხეებზე და მოსალოდნელი ზემოქმედების რაოდენობაზე.
კოსმოსში ნამსხვრევებისგან საფრთხის შემცირების გზები
კოსმოსური ნარჩენების მონიტორინგისა და დახასიათების შედარებით დაბალი დონე მისი პროგნოზით პრობლემის მხოლოდ ნაწილია. ამ ეტაპზე სპეციალისტების წინაშე დგანან მთელი რიგი საკითხები, რომლებიც დაკავშირებულია კოსმოსში ხელოვნური ნარჩენების უარყოფითი ზემოქმედების რისკების შემცირებასთან. დღეს ამ პრობლემის გადასაჭრელად ორი მიმართულება განიხილება. პირველ რიგში, ეს არის ფრენების ზოგადი შემცირება, ისევე როგორც ტექნოლოგიური პროცესების მინიმიზაცია, რაც იწვევს ორბიტების გადაკეტვას სხვადასხვა დონეზე. მეორეც, ჩვენ შეგვიძლია ვისაუბროთ მანქანების სტრუქტურულ ოპტიმიზაციაზე იმ ნაწილების შემცირებით, რომლებიც პოტენციურად შეიძლება გახდეს კოსმოსური ნამსხვრევები. კოსმოსური კონტროლის სისტემებში დღეს განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა რადიოაქტიური ნივთიერებებით დაბინძურებას. ეს ეხება ძრავის გამონაბოლქვი პროდუქტების მინიმიზაციას ფუნდამენტურად ახალ საწვავის რესურსებზე გადასვლამდე.
ნარჩენებთან ბრძოლის პერსპექტივები ახლო სივრცეში
გლობალურ დონეზე კოსმოსური საქმიანობის რეგულირების მიმართულებით აქტიური მუშაობა ოპტიმიზმის საფუძველს იძლევა სამომავლო ვითარების განვითარების შეფასებისას. ორბიტალური გარემოს სისუფთავისადმი ფრთხილად დამოკიდებულება შედის უმსხვილესი სახელმწიფოების სტრატეგიული პროგრამების კონცეფციებში, რაც ხელს უწყობსუდიდესი წვლილი შეიტანეს კოსმოსში ნამსხვრევებთან ბრძოლაში. მცირე და დიდი ნაწილაკების პოლიგონის ორბიტაზე გაწმენდა და მოცილება ერთ-ერთი მთავარი სფეროა ადამიანის მიერ შექმნილი დაბინძურებისგან კოსმოსის გაწმენდაში, მაგრამ ამ კონცეფციის განხორციელების ეფექტური მეთოდები ჯერ არ არსებობს. ეს ტექნოლოგიურად რთული ამოცანაა, ამიტომ მთავარი აქცენტი ჯერ კიდევ კეთდება კოსმოსში ადამიანის საქმიანობის ოპტიმიზაციის გზებზე.
დასკვნა
კოსმოსური ნამსხვრევების პრობლემების გადაჭრის ერთ-ერთი რადიკალური გზაა ორბიტალური სადგურებისა და თანამგზავრების გაშვების სრული შეწყვეტა, სანამ არ გამოჩნდება დედამიწის მახლობლად მდებარე გარემოს დასუფთავების ახალი და უფრო ხელმისაწვდომი საშუალებები. მაგრამ ეს მიმართულება ასევე უტოპიურია მთელი რიგი ეკონომიკური და ტექნოლოგიური მიზეზების გამო. მიუხედავად ამისა, არსებობს სიტუაციის უკეთესობისკენ შეცვლის წინაპირობები. თუნდაც რამდენიმე ათეული წლის უკან გადახედოთ, შეგიძლიათ შეამჩნიოთ ფუნდამენტური ცვლილებები თავად ადამიანის დამოკიდებულებაში ამ პრობლემისადმი. ასე რომ, თუკი მირის კოსმოსური სადგურის ექსპლუატაციის დროს ჩვეულებრივი პრაქტიკა იყო ეკიპაჟის ნარჩენების პირდაპირი გამოშვება, მაშინ დღეს ამის წარმოდგენა შეუძლებელია. სულ უფრო და უფრო მკაცრი წესები ინერგება გარე სივრცეში ყოფნის პროცესების დასარეგულირებლად. ამას მოწმობს საერთაშორისო კონვენციებიც, რომლის მიხედვითაც კოსმოსურ აქტივობებში მონაწილე ქვეყნები ვალდებულნი არიან დაიცვან დედამიწის მახლობლად მდებარე ეკოლოგიურ მდგომარეობაზე უარყოფითი ზემოქმედების შემცირების პრინციპები.
