Műhold-megsemmisítés

Újabb részletek derültek ki az indiai kísérletről, amelyben lelőtték egyik saját műholdjukat. Az ilyen események ugrásszerűen gyarapítják az űrszemetet.

Amint arról korábban beszámoltunk, India március 27-én indított műhold-megsemmisítő rakétájával lelőtte egyik saját műholdját. A Shakti (Erő) fedőnevű akciót háromlépcsős ballisztikus rakétával hajtották végre (BDI, Ballistic Missile Defense Interceptor), amelyik két szilárd hajtóanyagú fokozatból és a lövedékből (Impactor, Kinetic Kill Vehicle) állt. A műhold-megsemmisítő (ASAT, Anti-Satellite) fegyvert India Védelmi Kutatási és Fejlesztési Szervezete (DRDO, Defense Research and Development Organization) fejlesztette, amely hasonló feladatokat lát el, mint az Egyesült Államokban a DARPA.

A megsemmisítő rakétát március 27-én 5:39 UT-kor indították, és azzal a Bengáli-öböl fölött mintegy 270 km magasságban (más forrás szerint valamivel magasabban) észak felé tartó, 740 kg tömegű Microsat-R műholdat semmisítették meg, amelyet január 24-én állítottak pályára.

A Bengáli-öböl fölött észak felé tartó Microsat-R (zöld) és a megsemmisítésére indított rakéta (piros) útja az ütközésig. A NOTAM (Notice for Airman) azt a területet jelöli, amelyre a kísérlet előtt az indiai hatóságok figyelmeztetést adtak ki a légi közlekedés számára. (Kép: Analytical Graphics, Inc.)

Az akcióra csak néhány héttel azt követően került sor, hogy február végén Kasmír ügyében kiújult a feszültség India és Pakisztán között. A Microsat-R-et katonai földmegfigyelő műholdként indították, a történtek ismeretében szakértők valószínűsítik, hogy a műhold vagy felbocsátása után meghibásodott, és azért lőtték le, vagy a bejelentéssel ellentétben eredetileg is az ASAT kísérlet célpontjának szánták.

A műhold-megsemmisítést bemutató animáció. A film szerint az ütközés 282 km magasságban, 9,8 km/s relatív sebességgel történt. A törmelék egy része azonnal a figyelmeztetési zóna (NOTAM) területén a tengerbe hullott, más része azonban Föld körüli pályán maradt, és ott szétszóródott. A 0,5 cm-nél nagyobb darabok számát a szimuláció készítői 6500-ra becsülték. Forrás: YouTube, Analytical Graphics, Inc.)

A műhold lelövése nyomán keletkezett törmelék 96,7 fokos inklinációjú, vagyis retrográd poláris pályán kering a Föld körül. A DRDO megerősítette, hogy a kísérlet célpontja valóban a Microsat-R volt, amit a rakétaindításokat az egész világon követő Harvard–Smithsonian Asztrofizikai Központ előzőleg 99%-os valószínűséggel már megállapított. Az USA Egyesített Űrműveleti Parancsnoksága (Combined Space Operation Command) április 5-én tette közzé a törmelék 57 darabjának pályaelemeit. Ugyanakkor az USA Egyesített Űreszköz Parancsnoksága (JFSCC, Joint Force Space Component Command) a törmelék több mint 250 darabját követi.

Az ISS pályája (fehér) és az indiai műhold-megsemmisítési kísérlet során keletkezett azon 57 törmelékdarab pályája (piros), amelyek pályaelemeit már közzétették. (Kép: Marco Langbroek)

A törmelékdarabok többsége várhatóan heteken belül elég a légkörben, amint az az alábbi ábráról leolvasható. A darabok egy része azonban az ütközés erejétől magasabb pályára kerülhetett, ami aggodalomra adhat okot az ISS biztonságával kapcsolatban.

Az alacsony Föld körüli pályán keringő műholdak várható élettartama (napokban, a vízszintes tengelyen) a keringési magasság (kilométerben, a függőleges tengelyen) függvényében gyenge (vastag görbe) és erős (vékony görbe) naptevékenység idején. Az erősen elnyúlt pályán keringő műholdak várható élettartama lényegesen hosszabb lehet a diagramról leolvasható értéknél, emellett az élettartam kisebb mértékben más paraméterektől is függ. (Kép: Australian Bureau of Meteorology / Space Weather Services / John Kennewell és Andrew McDonald)

A NASA főigazgatója, Jim Bridenstine egy rendezvényen már 400 azonosított törmelékdarabról beszélt, amelyek közül a 10 centiméteresnél nagyobbakat tudják radarral követni, ezek számát körülbelül 60-ban jelölte meg, összhangban a katonai források 57 darabos adatával. Bridenstine elmondta, hogy a 60 nagyobb darab közül 24-nek a pályája eléri az ISS apogeumának (földtávolpontjának) kb. 400 km-es magasságát. Ezek esetében tehát fennáll az ütközés veszélye. Ezeket a darabokat azonban folyamatosan követik, és ha valamelyik ténylegesen veszélyes közelségbe kerülne az ISS-hez, akkor időben riasztást adnak ki. Ilyenkor az űrállomással ún. ütközést megelőző manővert (Debris Avoidance Maneuvers) hajtanak végre, amint az évente néhány alkalommal elő szokott fordulni. Súlyos esetekben az űrhajósok a Szojuz űrhajókba menekülnek, és készen állnak arra, hogy szükség esetén visszatérjenek a Földre. Ilyen kényszerleszállásra azonban eddig még szerencsére nem került sor.

A 2013-ban az ISS egyik napelemtábláján talált apró lyukat is valószínűleg egy űrszemétdarab üthette. (Kép: NASA)

Szakemberek hozzáteszik, hogy a műhold-megsemmisítés olyan szempontból kedvezőtlen időpontban történt, hogy jelenleg gyenge a naptevékenység, ami meghosszabbítja a törmelékdarabok pályán maradásának időtartamát. (Erős naptevékenység idején a felsőlégkör kissé „felfújódik”, ezért adott keringési magasságban nagyobb lesz a sűrűség, ami erősebben fékezi a törmelékdarabot, így az hamarabb ég el a sűrűbb légrétegekben.) Most viszont a törmelék egyes darabjai akár évekig is pályán maradhatnak.

Sok szakértő attól tart, hogy az alacsony Föld körüli pályán keringő törmelék mennyisége kritikus értéket érhet el, és bekövetkezik az ún. Kessler-szindróma, amikor a törmelékdarabok száma láncreakciószerűen növekszik. (Ilyen helyzet volt a Gravitáció című film történetének kiindulópontja.) Az alacsony Föld körüli pályán (ahol a legtöbb az űrszemét) hatékonyan működik a világűr öntisztulása az említett légköri fékeződés révén. A kritikus határon túl azonban az ütközések több törmelékdarabot keltenek, mint amennyi természetes úton a következő ütközésig megsemmisül, így az újabb ütközések következtében a helyzet rohamosan súlyosbodik. Az alacsony Föld körüli pálya megtisztítására vonatkozó kísérletek ígéretesek ugyan, de az eszközök, módszerek még csak kísérleti fázisban járnak. A helyzet tovább súlyosbodik, ha valóra válnak a SpaceX és más cégek tervei, és ezerszámra állítanak alacsony pályára mikroműholdakat.