A világjárvány idején az űr a legbiztonságosabb célpontnak tűnhet ebben a szezonban. Befejeztük az űrbe irányuló magánrepüléseket, a Marsra tett missziókat vagy a műholdas megakonstellációk elindítását. Jiří Šilha csillagász, aki űrhulladékokkal foglalkozik, arról beszél, hogy mit keresünk a Marson, milyen lesz az űrutazás és szennyezzük-e az első turné előtt.

csillagász

Az interjúban a következőket is olvashatja:

  • amellyel a Mars és a Hold gyarmatosítóinak szembe kell nézniük;
  • milyen feltételeknek kell megfelelnie a gazdagság mellett az űrturistáknak;
  • hány műhold kering a feje fölött, és hogy biztonságos-e;
  • ahol a leszerelt műhold (nem) repülni fog;
  • hogy néz ki a pálya takarítása?.

Ezt a cikket az ESET Science Award-nak köszönheti - amely díj a szlovákiai kivételes tudományt támogatja.

Idén az első magáncég embereket hozott az űrbe, a NASA új rovert küldött a Marsra, egy kínai rover vagy egy Arab Emírségek szonda is oda tart. Új űrversenyek ill sokáig vagyunk közöttük?

Ezek nem űrversenyek, mint a hidegháború idején. Inkább az országok igyekeznek kitartani hosszú távú stratégiai terveik mellett és együtt dolgozni. Például az Egyesült Arab Emírségek, amelyek csak nemrégiben hoztak létre űrügynökséget, egy coloradói egyetemmel dolgoznak egy műhold kifejlesztésén.

Egy másik példa az orosz és az európai űrügynökségek együttműködése, amelyek műholdat és egy rovert akarnak küldeni a Marsra. Jelenleg az államok rájönnek, hogy könnyebb belépni az űrbe, ha összefognak.

Miért döntött ennyi ország a Mars felfedezése mellett?

A Föld és a Vénuszhoz hasonlóan a Mars is a Nap körüli "zöld zónában" van. A csillag körül korlátozott hőmérsékletű zóna található, amelyben folyékony víz létezhet a bolygókon. Tehát nem túl hideg fagyni, de nem túl meleg, hogy elpárologjon. Ideális helyen vagyunk a központban, a Vénusz közelebb van a Naphoz, a Mars pedig a külső szélén.

Ettől jó jelölt a lakóhelyre. Jelenleg meglehetősen hipotézisünk van arra vonatkozóan, hogy korábban ott volt a múltban és kihalt, de ez számunkra is rendkívül érdekes.

Amit jelenleg a Marson fedeznek fel?

Először is az élet néhány nyomát keressük. Nem emlősöket keresünk, inkább mikrobákat és azok nyomait. Leginkább az érdekel minket, hogy ott volt-e az élet, hogyan keletkezett és miért tűnt el.

Mivel úgy tűnik, hogy van víz, a Mars is jó jelölt az esetleges gyarmatosításra. Ezért ott a geológiát és az éghajlatot is tanulmányozzuk, mágneses tere is érdekes.

Csillagász: A kipróbált SpaceX-járat az ISS-en mérföldkő, az űrturizmus fellendülésének számítok

Miért jelent problémát a gyenge mágneses tér?

Nagyon gyenge. Ezért a Mars elveszítheti atmoszférájának nagy részét és sok vizet.

Napunk energikusan erősen töltött részecskéket bocsát ki, és a Föld elektromágneses mezőjének köszönhetően védve vagyunk tőlük. Ha nem rendelkeznénk védelemmel, ezek a részecskék a légkör szétesését és szétszóródását okozhatják. Ezekkel a részecskékkel enyhe kölcsönhatást látunk a Földön aurora borealis formájában.

Mit kellene találnunk a Marson, hogy ott telepet építsünk?

Amikor az égitest gyarmatosításáról beszélünk, mindig elsőként keresünk olyan elemeket, amelyek segítenek az embernek hosszú ideig fennmaradni. Megint a kellő mennyiségű víz az alap, mert ezt oxigénre és hidrogénre bonthatja. Mindkét elem üzemanyagként is használható. Ezzel fel lehetne juttatni a Mars felszínéről a pályára, majd vissza a Földre, ha utazni akar.

A Mars gyarmatosításának előnye, hogy a Holddal ellentétben légköre van. Megvédhet minket a napfénytől vagy a meteoroidáktól is. Az űrtestek sebessége másodpercenként tíz kilométer. Így még egy nagyon kis részecske is megölné a hónap potenciális polgárát, ha nem lenne védve.

A Hope szonda vizualizálása a Mars felszínén. Forrás - TASR/AP

Egy űrügynökség már most emberrel rendelkező missziót tervez a Marsra?

A NASA azt tervezi, hogy az 1930-as évek első felében az embert eljuttatja a Marsra. A tervek szerint egy ember kerül a Hold körüli pályára, és ott állandó állomást hoz létre. Segítené mind a Hold, mind a Mars ellátását, ha később telepek lennének. Természetesen sok technikai és politikai dolog befolyásolhatja ezeket a terveket.

Meddig utazik a Marsra?

És a Holdra?

Mitől kellene megvédenünk magunkat a Marson?

Nyáron valószínűleg a nap elektromágneses sugárzása jelentené a legnagyobb problémát. A rakétát néhány pajzsnak kellene védenie. Miközben a Marson tartózkodunk, nekünk is biztonságos légkört kell teremtenünk az állomáson. Ha túl sok oxigén van a levegőben, az nagyon tűzveszélyes, ezért nitrogénre is szükségünk lenne a kiegyensúlyozásához, és a légkör stabil volt.

Menjünk a rövidebb repülésekre, amelyeket az emberiségnek már sikerült meghódítania. A SpaceX bemutató repülései nemrég történtek. Ez volt az első alkalom, hogy egy magáncég emberszemélyzetet küldött az űrbe. Az úgynevezett éles legénységnek szeptemberben kellene repülnie. Miben fog különbözni az előzőektől?

Amit a Flight Demo 2-ben láttunk, az nagyon hasonló lesz ahhoz, mint ami a Flight Crew1-ben történik. Az egyetlen különbség az lesz, hogy négytagú legénység fog repülni, nem pedig kéttagú legénység. Érdekes, hogy egy japán űrhajós lesz a fedélzeten. Ez megerősíti, hogy a NASA nemzetközi együttműködést tervez.

A repülésnek része kell lennie a nemzetközi ISS állomásra történő normál forgatásnak. Tehát ez egy klasszikus űrrepülőgép lesz azzal a különbséggel, hogy a rakéta egy magáncég tulajdonában van.

Mi a kapcsolat a SpaceX és a NASA között? Azt hiszem, nem tudok csak úgy repülni az űrbe, mint egy magáncég, annak ellenére, hogy rendelkezem a technológiával?

A SpaceX nyert egy utasszállító hajó fejlesztésére kiírt versenyt a NASA számára. Tehát a NASA szó szerint megrendelte őket. Ötéves szerződésük van, amelynek során a SpaceX-nek évente körülbelül háromszor kell rendszeresen űrhajósokat szállítania a Nemzetközi Űrállomásra. Aztán meglátjuk, mi következik.

Mikor tudnak a gazdag űrturisták repülni az űrbe?

Az első két járat jövőre indulhat.

A Crew Dragon Demo-2 a SpaceX Crew Dragon űrhajójának a Nemzetközi Űrállomásra (ISS) tartó repülési repülése. A képen Robert L. Behnken (balra) és Douglas G. Hurley űrhajósok láthatók. Fotó - AP

Az űrbe repülés meglehetősen fizikailag megterhelő ügy. Az űrturistáknak speciális képzésen kell átesniük, és a járatok alatt bizonyos egészségügyi korlátozások lesznek érvényben?

Az űrturistának fizikailag alkalmasnak kell lennie, és nem okozhat problémát például a nyomás vagy a szív. Azt hiszem, az edzés és a felkészülés hosszabb lesz, mint maga a repülés.

A legrosszabbak csak a kezdet és a leszállás, ahol hatalmas élettani terhelés terheli a szervezetet túlterhelés formájában. De összességében úgy gondolom, hogy ezt olyan könnyű elképzelni, mint egy körhintát. Extrém hullámvasutakon sem mehet mindenki. Az űrrepülések pedig meglehetősen durva utat jelentenek majd a nem szakemberek számára.

Már tudjuk, mennyibe kerülhetnek az ilyen repülések a Föld körül?

Eddig egy hely 50-60 millió euróba került.

Mennél az űrbe nézni?

Ez még nem vonzott engem. Szeretek a Földről nézni az univerzumot.

Jöhet-e a földi élet a Marsról? A NASA új rovert és helikoptert küld a vörös bolygóra

Az idei évben további ambiciózus űrprojektek a OneWeb és a Starlink. A két vállalat már több tucat műholdat állított pályára a hálózat kiépítése érdekében, amely szélessávú internetet biztosít az egész világ számára. Hogyan működne egy ilyen hálózat, és miért van szükségünk ilyen sok műholdra?

Ezek a cégek a Föld körül különböző pályákon lévő műholdak megakonstellációját akarják létrehozni. Már ismerünk egy hasonló fogalmat a GPS navigációs rendszerből, ahol 20 000 kilométer van a műhold felszíne felett, és bárhol is legyen a Földön, legalább kettővel kapcsolatba kell lépnie, és így meg kell tudni a tartózkodási helyét.

Ez a koncepció nem elég, mert egy viszonylag gyenge jel és adatátvitel elegendő a tartózkodási helyének meghatározásához, de a nagy sebességű internethez nem elegendő. Ehhez hatalmas számú műholdra van szükség, amelyek a nap 24 órájában rendelkezésre állnak.

Jiří Šilha az amerikai Hawaii-i Haleakala Obszervatórium előtt. Forrás - archívum J. Š.

Borzasztóan drága lehet. Megéri?

Ez a trükk. A technológiák jelentősen előrehaladtak, a műholdak olcsóbbá váltak és sokkal megfizethetőbbek. Ezeknek a vállalatoknak az az előnye, hogy rakétahordozókkal és platformokkal rendelkeznek műholdak előállításához.

Biztonságos? Még egy olcsó drón előtt is, amely csak néhány méterre repül a fejem felett, tisztelem ...

Évtizedek óta tudjuk, hogy a Föld környezete nagyon érzékeny és dinamikus környezet. Műholdak, rakétaszakaszok és hulladékok keringenek folyamatosan a különböző kereszteződő pályákon. Ezért fennáll annak a veszélye, hogy ütközés következik be, amely több részecskét hoz létre, újabb ütközést hoz létre, és ily módon lépcsőzünk arra az állapotra, hogy már nem tudunk oda semmit küldeni.

Ez a helyzet súlyosbodott 2007-ben és 2009-ben, amikor három nagy szétesés történt a Föld körüli alacsony pályán.

Mi van vele?

Az ENSZ nemzetközi csapatai azon dolgoznak, hogyan viselkedjenek biztonságosan az űrben. A jelenlegi szabályok szerint a legfontosabb, hogy melyik országból indul a járat. Ha az Egyesült Államokból indul, és a privát műholdja tesz valamit, akkor az Egyesült Államok nemzetközileg felelős.

Hány műhold van pályán?

Három évvel ezelőttig körülbelül 1200 funkcionális műholdunk keringett a Föld körül. A SpaceX érkezése után körülbelül 2000 aktívan tevékenykedik. Természetesen kisebbek, és több száz kilogrammról beszélünk, nem tonnáról, de ha valamivel ütköznek, akkor minden bizonnyal szétesést okoznak.

Ezen mega-konstellációk megjelenésével az Egyesült Államok új jogszabályt hozott létre - az űrforgalmi szabályokat. A vállalatoknak be kell tartaniuk ezeket, ha egy adott országban üzletet kívánnak folytatni és engedélyt akarnak szerezni. A SpaceX-nek jelenleg 40 000 alacsony pályájú műhold engedélye van.

Pillantás a műholdakra közvetlenül azelőtt, hogy a rakéta május 24-én elindította őket a Föld pályájára. Fotó - SpaceX

Minden országnak megvannak a maga szabályai?

Igen. Amikor az Egyesült Államok elindította ezt a kezdeményezést, a világ többi része kissé pánikba esett, felismerve, hogy ha nem reagálnak gyorsan, akkor teljesen lemaradnak ebben az üzletben. Például az Európai Unió az Európai Űrügynökséggel együtt megkezdte az űrforgalmi szabályok meghatározását Európának a versenyképesség megőrzése érdekében.

A pálya tehát nem lesz tele csak amerikai műholdakkal?

Nem, de mindenképpen zsúfolt lesz.

A műholdak élettartama körülbelül 25 év. Ez azt jelenti, hogy hamarosan roncstelepünk repül a Föld körül?

Pontosan. Tudtuk, hogy a legforgalmasabb terület 800-1000 km, mert az űrkutatás kezdete óta járunk oda. Ha most műholdat küld oda, akkor gyakran kitérő manővert kell végrehajtania, különben az ütközést kockáztatja.

A megakonstellációk ezért a műholdak alacsonyabb pályára (530-550 km) történő elhelyezését tervezik, és hagyják, hogy a természet gondoskodjon róluk. A régi műholdak egyszerűen leesnek és megégnek, ha a légkörbe dörzsölik őket.

Van egy fogása ennek a megoldásnak?

Igen. Sűrű testünk lesz, amely ettől a magasságtól folyamatosan csökken. 430 kilométerre van az ISS űrállomás. A zuhanó műholdaknak van némi manőverezhetősége, de nagyon korlátozottak. Tehát amikor fennáll az ütközés veszélye, a manővernek működtetnie kell a testet. Ez megnehezíti a műholdak működését 600 kilométer alatti magasságban.

Mekkorának kellene lenniük a műholdaknak, hogy kopás után szabadon repülhessenek az űrbe?

Amikor egy tárgy a Föld körül kering, háromféle sorsra juthat. Ha elég alacsony ahhoz, hogy időről időre kölcsönhatásba lépjen a légkör molekuláival, fokozatosan elveszíti kinetikus energiáját, útja csökken, míg végül meg nem ég a légkörben.

A második lehetőség az, hogy egy test gravitációs erőt fejt ki rá, vagy elegendő impulzust adunk neki a menekülési sebesség eléréséhez. Ez lehetővé teszi számára, hogy elszakadjon a Földtől, és elkezdhesse a Nap körüli pályát. De ez nem történik meg gyakran.

A harmadik lehetőség az, hogy hagyjuk a testet a végtelenségig a Föld körüli pályán repülni. Ha egy test körülbelül 3000 kilométerrel a Föld felett helyezkedik el, és viszonylag kör alakú pályán kering, akkor lényegében örökké ott marad.

AGO70 távcső, 70 cm-es newtoni reflektor, a modrai Károly Egyetem Csillagászati ​​és Geofizikai Obszervatóriumában található. Forrás - J. Š.

Az ilyen testek bizonyos problémákat okozhatnak a pályán?

Paradox módon kevés eső esett arra, hogy hány dolog repült ott. Például 2009-ben két nagy műhold ütközött Szibéria felett. Az ütközés 11 km/s (40 000 km/h) sebességgel történt, amelyek egyaránt 3,5 ezer darabra bomlottak fel, amelyek veszélyt jelentenek a keringő műholdak körül. Körülbelül 30 százalékuk eltűnt, de néhányuk évezredeken át forog a Föld körül, mert elég magasak. Azóta nem volt ilyen eseményünk.

Az ilyen töredékek a földi életünket is befolyásolják?

A kozmikus test evolúciójában a mérnököknek arra a kérdésre is választ kell adniuk, hogy ég-e a légkörben, vagy leeshet-e a Földre. Ha fennáll annak a veszélye, hogy egy része eltalálja a Földet, akkor fennáll annak a veszélye is, hogy ez valakit megsebesít.

A múltban néhány töredék túlélte a légkörbe jutást, de egyelőre nem történt sérülés. Például 1978-ban, amikor a nukleáris meghajtású műholdak még használhatók voltak a Föld körül, az egyik irányíthatatlanná vált, leesett és szennyezte a radioaktivitás hatalmas területét Kanadában. 2018-ban a kínaiak ismét elvesztették az űrállomás irányítását. Már elég alacsonyan volt, hogy tudtuk, hogy égni fog a légkörben, de a csillagászok figyelték, és a pályája kissé igazodott. Szerencsére ezek nem túl gyakori esetek.

Sok műhold orbitális pályára engedése, ahol még nem akadályoznak minket, de örökké ott lesznek, emlékeztet arra a gondolatra, hogy törmeléket dobjak az óceánokba, miközben eltűnök a felszín alatt. Mikor fog utolérni minket és mit tehetünk annak megakadályozása érdekében?

Szerencsére van megelőzés, és célunk - a küldetésekkel járó töredékek számának csökkentése - elég jól megy. De ha van egy régi műholdja, amely széthull, minden erőfeszítése hiábavaló. Egy ilyen test több ezer új töredéket hozhat létre. A terv tehát a hulladék aktív ártalmatlanítása.

AGO70 teleszkóppal kapott kép egy alacsony rakodópályára helyezett orosz rakétahordozó számára. A megfigyelés során 0,1 másodperces expozíciós időt használtak, amikor az objektum 2600 km-re volt a megfigyelőtől. Forrás - archívum J. Š.

Hogyan lehet megtisztítani a pályát?

A terv egy olyan műhold létrehozása, amely a szétesés vagy ütközés veszélyének kitett testet érné el. Aktívan megfogná, alacsonyabb pályára vezetne és csökkentené az életét. A légkör a legjobb "porszívó" a hulladék számára. A közelmúltban demonstrációs misszióra került sor, hogy bemutassa a hulladék űrben történő elfogásának és nyomon követésének különböző technológiáit. Például szigonyok, hálók vagy robotkarok.

Mi csillagászok figyelemmel kísérjük ezeket a tárgyakat a Földről, és megnézzük, hogy az objektum kaotikusan viselkedik-e és forog-e. Ha a "tisztító" műhold hulladéknak ütközne, akkor sokkal több töredékünk lenne, mint amennyit eredetileg gyűjtöttünk volna.

Ahonnan az eget nézed?

Karunknak saját megfigyelőközpontja van Modrában. Van egy nagyon erős távcsövünk, amelyet hulladékmegfigyelésre és kutatásra terveztek. 30 centiméteres tárgyakat figyelhetünk meg vele nagyon alacsony pályán is.

Valószínűleg nem izgul a zuhanó Perseidák miatt ...

A meteorok mindig is elbűvöltek. Rajtuk keresztül érzi azt a sebességet, amellyel a Föld halad az űrben, és emlékeztet arra, mi van benne.

Csillagász. A Károly Egyetem Matematika, Fizika és Informatika Kar Csillagászati, Földfizikai és Meteorológiai Tanszékén dolgozik. Főleg az űrhulladékkal, annak dinamikai és fizikai tulajdonságaival foglalkozik. Programozást tanít a csillagászatban. Számos közleménye jelent meg a hulladék űrben történő viselkedéséről.