Дэлхийн намхан тойрог зам хэрхэн хогийн овоолго болж хувирдаг вэ

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

Хүний хогийн мөр дэлхийгээс цааш, сансар огторгуй хүртэл урт удаан үргэлжилсэн. Идэвхитнүүд болон улстөрчид дэлхий дээрх ахуйн хог хаягдлыг яахаа шийдэж байх хооронд олон тонн ашигласан тоног төхөөрөмж тойрог замд хуримтлагдсаар байна.

Сансрын хогийн цэгүүд юугаар хийгдсэн, хаана байрладаг, "тэнгэрлэг" хог хаягдал бидний толгой дээр унах боломжтой эсэхийг олж мэдье (спойлер: энэ нь аль хэдийн болсон).

Сансарт ямар хог хаягдал нисч байна

Сансрын эрин үе 1957 онд анхны хиймэл дагуул хөөргөснөөр эхэлсэн. Түүнээс хойш хүн төрөлхтөн олон пуужин хөөргөж, 11000 шахам хиймэл дагуулыг тойрог замд оруулсан. Сүүлийн жилүүдэд сансрын нислэгийн тоо эрс нэмэгдсэн. Одоо дэлхийн ойр орчмын орон зайг зөвхөн муж улсууд судлаад зогсохгүй хувийн пүүсүүд болон ашгийн бус байгууллагууд энэ бизнест нэгдсэн. Орбитын ачаалал нэмэгдэж байна.

Дэлхийтэй ойр орших орон зай дахь биетүүдийн тоо хэрхэн өөрчлөгдсөн

Гэсэн хэдий ч хиймэл дагуулууд бусад техникийн нэгэн адил эвдэрч, хуучирдаг. Тэдгээрийг шинэ төхөөрөмжөөр сольж, бүтэлгүйтсэн төхөөрөмжүүд нь төмрийн хаягдал хэлбэрээр тойрог замд амьдралаа өнгөрөөхөөс өөр аргагүй болдог. Манай гаригийн алс, ойрын орчинд "хогийн цэгүүд" гарч ирэв.

Ашиглах боломжгүй бүх техникийн объект, тэдгээрийн хэлтэрхий нь сансрын хог хаягдал гэж ангилагдана. Үүний ихэнх нь пуужингийн үе шатууд, хуучин хиймэл дагуулууд, тэдгээрийн хэлтэрхийнүүд юм. Хэдийгээр шинэ төхөөрөмж байнга хөөргөж байгаа ч тойрог замд ажиллаж буй хиймэл дагуулууд нь "хог хаягдлаас" хамаагүй бага байдаг. Европын сансрын агентлагийн (ESA) тооцоогоор дэлхийн ойролцоох сансарт 128 сая жижиг хог хаягдал байгаа бөгөөд тэдгээрийн хэмжээ нь нэг см-ээс хэтрэхгүй, 1-10 см-ийн хэмжээтэй 900 мянган хэлтэрхий, 34 мянга нь 10-аас дээш хэмжээтэй байна. см Харьцуулбал: ердөө 3 хиймэл дагуул ажиллаж байгаа, 9 мянга.

Хүн төрөлхтөн дэлхийн нам дор тойрог замыг (далайн түвшнээс дээш 200-2000 км) хамгийн идэвхтэй ашигладаг. Сансар огторгуйн энэ хэсэг нь хамгийн "хүн ам шигүү суурьшсан" бөгөөд үүний зэрэгцээ "хамгийн бохир" юм. 650-1000 км-ийн өндөрт анхны "хогийн цэг" байрладаг - хуучин тээврийн хэрэгсэл, янз бүрийн хэмжээтэй хог хаягдал, цөмийн байгууламжтай цэргийн хиймэл дагуулууд энд "амьдарч" байна. Аюултай байж болзошгүй объектуудыг хадгалах ийм өндрийг санамсаргүй байдлаар сонгоогүй: тэд хоёр мянга орчим жилийн турш тэнд байж болно. Хоёр дахь албан ёсны "туршилтын талбай" нь ойролцоогоор 36 мянган км-ийн өндөрт байрладаг - геостационар тойрог замаас үйлчилсэн бүх хиймэл дагуулуудыг тэнд илгээдэг.

Гэсэн хэдий ч сансрын хог хаягдал зөвхөн түүнд зориулж тусгайлан тогтоосон газруудад "нисдэг" юм. Дэлхийтэй ойрхон орон зайд хог хаягдалтай мөргөлдөх нь хаана ч тохиолдож болно, учир нь жижиг хэсгүүдийн хөдөлгөөнийг урьдчилан таамаглах нь бараг боломжгүй юм. Гэхдээ том хэсгүүдээс бултах үнэхээр боломжтой - тэдгээрийн ихэнхийг дэлхийн сансрын агентлагууд ажиглаж байна. Хэрэв ойрын жилүүдэд SpaceX, OneWeb, Amazon зэрэг компаниуд дэлхий дээр олон мянган холбооны хиймэл дагуул байрлуулах юм бол мэргэжилтнүүд ослоос зайлсхийхийн тулд тойрог зам дахь хөдөлгөөнийг илүү анхааралтай хянах хэрэгтэй болно.

Сансар огторгуйд байгаа хог хаягдлыг хэн хянаж байдаг

ESA-ийн мэдээлснээр сансрын ажиглалтын сүлжээ нь зөвхөн 28,000 онцгой том хог хаягдлыг тогтмол хянаж байдаг. АНУ-ын сансрын ажиглалтын сүлжээ нь сансрын хог хаягдлын траекторын шинжилгээний тэргүүлэх үйлчилгээнүүдийн нэг юм. Мэргэжилтнүүд дэлхийн нам дор тойрог замаас 5-10 см-ээс дээш хэмжээтэй объект, геостационарын ойролцоо байрлах 30 см-ээс эхлэн хог хаягдлыг авчрах каталог хөтөлдөг.

АНУ-д зөвхөн "хог хаягдал" төдийгүй үйлдлийн төхөөрөмжүүдийн мэдээллийг цуглуулж, боловсруулдаг бусад төвүүд байдаг. Тэдний газарзүйн байршлыг Space Track эх сурвалж дээр олон нийтэд нийтэлсэн бөгөөд 18-р сансрын удирдлагын отрядын Twitter-ээс зарим тээврийн хэрэгслийг устгасан талаар олж мэдэх боломжтой. Энэхүү мэдээлэлд үндэслэн "Stars in Space" онлайн газрын зургийг бүтээсэн бөгөөд энэ нь хиймэл дагуул (улаан цэгүүд), пуужингийн бие (цэнхэр), сансрын хог хаягдлын (саарал) байрлалыг бодит цаг хугацаанд харуулдаг. Газрын зураг нь өдөр бүр шинэчлэгдэж, ажиллаж байгаа төхөөрөмжүүд болон "хог хаягдал" хоорондын нягт "харилцаа"-ыг тодорхой харуулж байна.

Европ, Орос, Хятад улсууд мөн дуран эсвэл геостационар радар ашиглан сансрын "зам" дээрх хөдөлгөөнийг ажиглаж байна. Сүйрлийн магадлалыг тооцдог үйлчилгээний ачаар тойрог замд мөргөлдөх нь ховор байдаг.

Сансрын хог хаягдал хаанаас гардаг вэ?

Хэдийгээр сансар огторгуйд мөргөлдөх нь ховор боловч "тэнгэрлэг хогийн цэг" -ийн өсөлтөд ноцтой нөлөөлдөг. Сансрын хамгийн ноцтой ослын нэг нь 2009 онд болсон: Америкийн холбооны хиймэл дагуул Иридиум болон Оросын цэргийн ажиллагаагүй "Космос-2251" аппаратууд сарниж чадаагүй юм. Тэдний "уулзалт" нь жижиг хог хаягдлын том үүл, 1,5 мянга гаруй том хэлтэрхий үүсэхэд хүргэсэн бөгөөд өнөөг хүртэл дэлхийн ойрын орон зайд үлджээ.

Сансрын хог хаягдал үүсэх гол шалтгааныг судлаачид дэлбэрэлт гэж нэрлэдэг. Ихэнх тохиолдолд тэдгээр нь пуужин, хиймэл дагуулын хамгийн сүүлийн шат, аль хэдийн зарцуулагдсан дээд шатуудын саванд үлдсэн түлшний алдагдал, халалтын улмаас үүсдэг. Тоног төхөөрөмж нь дизайны алдаа эсвэл сансрын хатуу ширүүн орчны нөлөөллөөс болж дэлбэрдэг. Жишээлбэл, 2018 онд Орос, Америкийн дээд шат "Фрегат", "Кентавр" тойрог замд сүйрсэн бол 2012 онд манай "Бриз-М" хэсэг хэсгүүдэд хуваагдсан. 2021 оны 3-р сард АНУ-ын цаг уурын хуучин хиймэл дагуул дэлбэрч, жилийн өмнө 29 жилийн турш дэлхийн ойролцоо сансарт байсан Зөвлөлтийн "Циклон-3" пуужингийн үе шат 75 ширхэг дрифтийн хэлтэрхий болон хувирсан.

Хиймэл дагуулын эсрэг зэвсгийн туршилтууд нь их хэмжээний хог хаягдлын ул мөр үлдээдэг. 2007 онд Хятад улс 865 км-ийн өндөрт дунд тусгалын пуужингаар өөрийн Фэнгюн-1С пуужингаа устгасан. 3,5 мянга орчим том объект, 5 см хүртэл тоо томшгүй олон тооны хэлтэрхийнүүд үүссэн. 2019 онд Энэтхэг мөн хиймэл дагуул руугаа пуужин харвасан - 200-1600 км-ийн тойрог замд 400 орчим хог хаягдал тархсан байна.

ESA-ийн мэргэжилтнүүд төхөөрөмж устгасан 560 гаруй тохиолдлыг шинжилжээ. Тэдний тэмдэглэснээр тойрог замд сансрын хог хаягдал үүсэх бусад шалтгаанууд бий. Ихэнхдээ түүний зарим хэсэг нь төхөөрөмжөөс салж, бүтцийн согогийн улмаас эвдэрч, дэлхийн агаар мандалтай харьцахдаа бүтэлгүйтдэг.

Сансрын хөлөг сүйрсэн шалтгаанууд

2020 онд RS Components компанийн мэргэжилтнүүд сансрын хүчний аль нь орон зайг бусдаас илүү хүчтэй бохирдуулж байгааг шинжилжээ. Өнөөдөр мөрдөж буй онгоцны сэгийн хамгийн том хэсэг нь Орос болон ТУХН-ийн орнуудад - 14,403 хэлтэрхий болох нь тогтоогджээ. Хоёрдугаарт АНУ (8734), гуравдугаарт Хятад (4688) оржээ.

Сансрын овоолго яагаад аюултай вэ?

Орчин үеийн хиймэл дагуулууд нь микро солир, сансрын хог хаягдлаас хамгаалах төхөөрөмжөөр тоноглогдсон боловч "хуяг дуулга" нь үргэлж хэмнэлттэй байдаггүй. Дэлбэрэлтээс үүссэн хог хаягдал анхны хурдаараа хөдөлсөөр байна. Сансар огторгуйд мэдэгдэхүйц үрэлтийн хүч байдаггүй бөгөөд ердийн таталцал үйлчилдэггүй тул тэд бараг удаашрдаггүй.

Тэдний хурд нь 8-10 км / с хүрч чаддаг бөгөөд энэ нь сумнаас бараг долоо дахин хурдан юм. Удаан хэсгүүдийн цохилт нь бас үхэлд хүргэж болзошгүй юм. 10 см-ээс дээш хэмжээтэй хэсгүүд нь онгоцыг бүрэн устгах чадвартай. 1 см-ээс дээш хэмжээтэй хэсгүүдтэй мөргөлдөх нь сансрын хөлгийн ажиллагааг тасалдуулж эсвэл ажиллахгүй объектын дэлбэрэлт үүсгэдэг. Миллиметрийн тоосонцор нь ихэнх тохиолдолд орон сууцанд хагарал, чипс үлдээдэг.

2016 онд тоосны хэмжээтэй жижиг хог хаягдал ОУСС-ын цонхны шилэнд 7 мм-ийн хонхорхой үлдээжээ. Аливаа хогны хэлтэрхийтэй мөргөлдөх нь сансрын станцад аюултай, учир нь энэ нь тойрог замд 7.6 км / с-ээс дээш хурдтай хөдөлдөг. ОУСС тогтмол зайлсхийж маневр хийж, тойрог замаа засдаг: солирын эсрэг самбар нь том хог хаягдалтай мөргөлдөхөд багийнхныг хамгаалах боломжгүй юм. Заримдаа сансрын нисэгчид станцыг нүүлгэн шилжүүлж, шаардлагатай бол "живж буй хөлөг" -ийг хурдан орхихын тулд Союз сансрын хөлөгт сансрын хог хаягдал руу аюултай ойртох мөчийг хүлээхээс өөр аргагүй болдог.

Сансрын хөлгүүдийн ихэнх маневрууд нь хог хаягдалтай "харгалзахаас" зайлсхийхийн тулд хийгддэг. Эдгээр арга хэмжээ нь өртөг өндөртэй байдаг. Мэргэжилтнүүд эрсдэлийг тооцоолж, шинэ замналыг төлөвлөхөд олон цаг зарцуулдаг. Маневр хийх үед "нөөцөд" авч явах ёстой түлш зарцуулагдаж, төхөөрөмжүүд "сул зогссон" - тэд судлаачдад шаардлагатай өгөгдлийг дамжуулдаггүй.

Дэлхий дээрх хүмүүсийн хувьд сансрын хог хаягдал ноцтой аюул учруулахгүй. Жижиг төхөөрөмжүүд нь агаар мандалд шатаж чаддаг бол пуужин эсвэл хиймэл дагуулын зарцуулсан том хэсгүүд нь дүрмээр бол Номхон далай руу эсвэл Казахстаны хүн амгүй нутаг дэвсгэрт өгөгдсөн траекторийн дагуу буулгадаг. Хүний гараар бүтсэн сансрын хог хаягдал нэг л удаа хүнийг мөргөж байсан. 1997 онд Америкийн Delta II пуужингийн сүйрсэн хэсэг Оклахомагийн оршин суугч Лотти Уильямс дээр унажээ. Охин мөрөн дээр нь унасан одны хэсэг биш, түлшний савны хэлтэрхий байсныг мэдээд сэтгэл дундуур байв.

НАСА-гийн шинжлэх ухааны зөвлөх Дональд Кесслер 1978 онд таагүй таамаг дэвшүүлжээ. Дараа нь түүний тодорхойлсон үзэгдлийг "Кесслерийн хам шинж" гэж нэрлэжээ. Сансар огторгуйд нэг л өдөр "хог хаягдлын" төвлөрөл маш ихээр нэмэгдэж, ослын тоо хяналтгүй өсөж эхэлнэ гэж астрофизикч үзэж байна. Хагархай нь онгоцыг мөргөж, хэсэг хэсгээрээ урагдаж, бусад объект руу "дайрах" болно. Төмрийн овоолсон хаягдал нь доод тойрог замыг ашиглах боломжгүй болгож, дэлхийг тойрон Санчир гаригийн цагирагуудыг санагдуулам хогны бүс бий болно. Зарим шинжээчид тойрог зам дахь хүний гараар бүтээгдсэн биетүүдийн эгзэгтэй төвлөрөл аль хэдийн хүрсэн гэж үзэж байна.