Kozmikus hulladék - Kozmikus környezetvédelem
 
 
 

Űrszemét - kozmikus hulladék



Az első ember alkotta mesterséges műholdat 1957. október 4.-én a Szovjetunió bocsátotta fel az űrbe, amely Sputnik-1 néven vált ismertté. A műhold egy 56 cm átmérőjű, 83,6 kg súlyú gömb volt. Ezt követte  1958-ban az amerikaiak Explorer-1 nevű első Föld körüli pályán keringő műholdja. Fontos esemény volt az űrkutatás történetében a Holdra szállás 1969. július 21.-én, amikor is első ízben tette ember lábát egy idegen égitestre. Az első űrállomás szintén a volt Szovjetunió nevéhez fűződik. 1971-ben a Szojuz és a Szaljut-1 keringés közbeni összekapcsolásával jött létre. Az űrhajózás létrejöttével az űr szennyezése is megkezdődött.

Általános értelemben fogalmazva, űrszemétnek nevezik mindazokat a világűrben keringő, lebegő mesterséges eredetű tárgyakat, amelyeknek már nincs semmiféle hasznuk. A Föld körül keringő űrszemét főképp a 800-1200 km közötti magasságban veszélyes az űrhajókra és a repülőgépekre, az űrállomásokra továbbá a különféle műholdakra. Különösen veszélyesek az apró, 5-10 cm-es darabok, mert azokat a radar sem jelzi, és ezért nem kerülhetők el.

Ám senki se gondolja, hogy a világűr szennyezése különféle műholdakkal csak a legutóbbi 5-10 évben  lett jelentős. Egy 1987. évi adat szerint 7000 Földünk körül keringő űrtárgyból alig 150-350 volt működőképes, vagyis több mint 95 %-uk szemét, és ezek csak a nagyobb radarok által észlelhető nyilvántartott objektumok, a kisebb törmelékek mennyisége felbecsülhetetlen. Mivel az utóbbiakat a Föld felszínéről nem lehet bemérni, számuk még a legagyafúrtabb űrstatisztikai módszerekkel is csak becsülhető.
Íme egy táblázat az űrszemét méret szerinti becsült eloszlásáról:
 

MÉRET (cm)
RÉSZECSKESZÁM
0,1 - 1
> 3 500 000
1 - 10
> 17 500
> 10
~ 7000

Mint azt a fentiekben is láthattuk, a világűr Föld körüli környezetét sokkal könnyebb tönkretenni, mint azt sokan gondolnák. Ennek legfőbb oka, hogy ebben a térségben az égi mechanika törvényei szerint minden tárgy a Föld körül kering, állandó mozgásban van, és ezt a mozgást kivételes esetektől eltekintve utólag nem tudjuk befolyásolni, irányítani. Emellett a mozgások sebessége óriási, a kilőtt puskagolyó sebességének tízszeresét is meghaladja, vagyis akár egy homokszem nagyságú törmelék is rendkívül veszélyes lehet, ha ütközésre kerül sor.

Ha egy 1 cm3 térfogatú anyagdarabka 10 km-es másodpercenkénti sebességgel becsapódna egy űrállomásba, vagy egy űrrepülőgépbe vagy bármely más objektumba, az ütközés robbanás robbanási energiája egy kézigránátéval lenne egyenlő, ami bizony  már csöppet sem veszélytelen    ( lásd a képet jobbra).

Az űrbéli hulladékokról az első adatokat az Amerikai Egyesült Államok világűr megfigyelőrendszere, a NORAD szolgáltatta. Eszerint 1957 óta, amikor az első mesterséges holdat pályára állították, mintegy 20 ezer - 5 cm-nél nagyobb - objektum került Föld körüli pályára. Azóta ezek több mint két harmada megsemmisült, a többi kikerült a földi irányítás alól, és számos hulladék keletkezett.

Azt is mondhatnánk, hogy a rendelkezésre álló óriási térhez képest az űrszemét mennyisége nem túl nagy, tulajdonképpen megengedhető. Ez igaz is lenne, ám bizonyos Föld körüli tartományok már manapság is túlzsúfoltak, szinte telítettek. Ilyen a 300-450 km-es magasság, ahol az űrállomások (MIR, SHUTTLE-Missziók) tartózkodnak. A földmegfigyelő holdak pályáinak 800-1500 km-es sávja, valamint a távközlési és meteorológiai célokra használt geostacionárius pálya 36 000 km-es magasságban az egyenlítő fölött.

Szerencsére az 500 km-nél alacsonyabb rétegekben nincs ütközési veszély, ott az egyre sűrűbb légkörnek köszönhetően elég gyors a világűr öntisztulása. Ebben az övezetben a kisebb-nagyobb roncsdarabok igen hamar lefékeződnek, felizzanak és megsemmisülnek. 800-1 500 km viszont már több ezer év is lehet az ott keringő objektumok élettartama, ezért ebben a térrészben egyre nő a hulladék darabok száma, s ma már ott sem hanyagolható el az ütközésveszély.
A következő táblázat egy átlagos műhold keringési élettartamát mutatja:
 
 

MAGASSÁG (km)
ÉLETTARTAM
200
1 - 4 NAP
600
25 - 30 ÉV
1000
2000 ÉV
2000
20 000 ÉV

Az űrállomás nemzedékek előkészítése, építése idején az űrszemét egyre nagyobb gondokat okozhat. Már ma is sokféle lehetőség van az űrbeli hulladékok eltávolítására (befoghatók űrrepülőgépekkel, a nagyobb darabok lefékezhetők segédrakétákkal vagy ernyőkkel), nagy költségek és az apróbb hulladékdarabok óriási száma azonban határt szab a védekezésnek. E téren is a megelőzés lesz a leghatékonyabb és legolcsóbb megoldás. Például napjainkban a geostacionárius pálya kiöregedett holdjait maradék üzemanyaguk segítségével kissé magasabb "temetői" pályára emelik, így azok nem zavarják meg az üzemben lévő mesterséges holdak népes seregét. A nagyobb űrállomás-darabokat és mesterséges holdakat pedig feladatuk végeztével lefékezik és visszahozzák a sűrűbb légkörbe, ahol darabjaikra hullanak és elégnek. Így elhanyagolhatóvá csökkenthető annak a veszélye is, hogy űreszközök lezuhannak lakott területre, mint ahogyan ez a veszély majdnem megtörtént a Szaljut-7 esetében.
 
 

Kozmikus környezetvédelem

A környezetvédelem feladatainak és felelősségének kiterjesztése a Földön kívülre, vagyis a Naprendszerre elgondolkodtató, és főleg nagyon aktuális a harmadik évezred hajnalán. A civilizált emberiség mintegy három évszázad alatt olyan környezeti katasztrófát okozott a Földön, amilyenre nem volt példa a dinoszauruszok kihalása óta. A kérdés az, hogy vajon az eljövendő évszázadokban kiterjed-e ez a pusztító tevékenység a többi bolygóra, esetleg kiirtva az ott létező életet.

Véleményem szerint komolyan kell foglalkoznunk ezzel a kérdéssel, mivel a Föld körüli térség benépesülését feltehetőleg már a jövő évszázadban követni fogja letelepülésünk az arra alkalmas égitesteken, és az ottani erőforrások kiaknázása. "Amennyiben a Naprendszer feltárása és meghódítása etikai elvek és környezetvédelmi elkötelezettség nélkül megy végbe, akkor az emberiség olyan kozmikus környezeti katasztrófa elé néz, amely felülmúlja a jelenlegit." (Almár Iván)

Környezetvédelmi megfontolások figyelembe vételével természetesen megtörténhet a Naprendszer benépesítése.

A bolygók, holdak, mint erőforrások megőrzése is fontos probléma. Idegen égitestek esetében a megőrzés azt jelenti, hogy az égitesteket eredeti állapotában kell alapos vizsgálatnak alávetni, mielőtt az ottani erőforrások kiaknázása szóba kerülhetne. Mivel az idegen égitestek esetében szinte kizárólag meg nem újuló forrásokról van szó, az óvatosság nagyon indokolt, mivel gondolni kell a jövő generáció igényeire is.

Nagyon ésszerű az esztétikai elv is. Hasonlóképpen fontos az idegen égitestek eredeti szépségét megőrizni. Ha a Hold vagy  más égitestek vulkánjai vagy éppen a bolygók, vagy azok gyűrűi egyszerűen szépek, akkor megőrzésük ebből a szempontból is kívánatos. De hogyan lehet eldönteni, hogy az emberi beavatkozás hatására szebb vagy csúnyább lesz-e egy adott égitest? Példának okáért vegyük a Holdat. Armstrong lábnyoma a holdbéli talajban az emberiség számára rendkívül szép emlék, szinte ereklye. Ugyanakkor vitathatatlanul "környezetszennyezés" jellegű beavatkozás.

A Hold és a kisbolygók minden bizonnyal évmilliók óta változatlanok nincs rajtuk se vízburok (hidroszféra), sem levegőburok (atmoszféra), alig van erózió, nincs aktív vulkanizmus, legfeljebb egy-egy eltévedt meteor becsapódása rendezi át a felszínt egy viszonylag szűk környezetben. Ilyen körülmények között természetesen fokozott a természet átalakító ember felelőssége: a megbolygatott környezetet nem alakítja vissza "a természet", mint ahogyan az a Földön többnyire történik. Minden változás végleges, és visszafordíthatatlan. Éppen ezért az ilyen "halott" égitestek átalakítása (pl. bányászata) előzetes vizsgálatot igényel.

Egy esetleges űrexpedíció esetén a  nem sterilizált űreszközök egyes földi mikrobákat magukkal vihetnek, s a meghódított bolygón szaporodhatnak, vagy akár elpusztíthatnak "őslakos" mikrobákat. A Föld körüli térség benépesülése gyakorlati célú, elsősorban a globális távközlést szolgáló műholdakkal elkerülhetetlen. Ez a folyamat felveti a térség szennyeződésének, telítődésének környezetvédelmi jellegű problémáit. Az ember a huszadik században már rengeteg  hibát követett el, a technika fejlődésének segítségével. E hibák szem előtt tartásával léphetünk csak ki az űrbe, hagyhatjuk el bölcsőnket ha azt akarjuk,  hogy utódaink jó szívvel emlékezzenek őseikre.