Kosmik ifloslanish muammosi butun aerokosmik hamjamiyatni tashvishga solmoqda. Yerning past orbitasida, masalan, Kessler sindromi kabi, kosmos qoldiqlari nazoratdan chiqib ketishini bashorat qiladigan bunday faraziy voqealar, hatto mashhur ommaviy axborot vositalarini ham qo'zg'atdi. Kichik bo'lak ham qanday xavf bilan to'lishini tushunish va kosmosni tozalash uchun qancha pul to'lashga tayyor ekanligimizni aniqlash uchun fundamental tadqiqotlar zarurligi aniq.
Bugun siyosatchilar, olimlar, texniklar va keng jamoatchilik kosmik chiqindilarning ko'payishidan chuqur xabardor. J-K ning asosiy ishi tufayli. Liouville va Nikolas Jonson, 2006 yilda nashr etilgan, biz tushundikki, kelajakda, agar barcha uchirishlar to'xtatilsa ham, o'sish davom etishi mumkin. Bu barqaror o'sishning sababi, orbitada bo'lgan yo'ldoshlar va raketa bosqichlari o'rtasida sodir bo'lishi kutilayotgan to'qnashuvlardir. Bu ko'plab sun'iy yo'ldosh operatorlarini tashvishga solmoqda, ular o'z aktivlarini himoya qilish uchun tegishli choralarni ko'rishga majbur.
Ba'zi ekspertlarning fikricha, bu hodisalar Yerning past orbitasiga kirishni deyarli imkonsiz qiladigan to'qnashuvlarning boshlanishi bo'ladi. NASA maslahatchisi Donald Kessler tomonidan birinchi marta batafsil tasvirlangan bu hodisani odatda Kessler sindromi deb atashadi. Ammo haqiqat "Gravitatsiya" badiiy filmida ko'rsatilgan o'xshash bashoratlardan yoki voqealardan juda farq qilishi mumkin. Haqiqatan ham, oltinchi Evropa konferentsiyasida agentliklararo kosmik qoldiqlarni muvofiqlashtirish qo'mitasiga (IADC) taqdim etilgan natijalar, 200 yil davomida doimiy ravishda uchirish bilan, qoldiqlarning atigi 30 foizga ko'payishini ko'rsatdi.
To'qnashuvlar hali ham sodir bo'ladi, lekin haqiqat, ba'zilar qo'rqadigan falokatli stsenariydan uzoq bo'ladi. Kosmik chiqindilar miqdorining o'sishini juda oddiy darajaga tushirish mumkin. IADC taklifi - kosmik chiqindilarni kamaytirish bo'yicha ko'rsatmalarni keng tarqatish va ularga qat'iy rioya qilish, ayniqsa, parvoz oxirigacha to'liq ishlab chiqilishi kerak bo'lgan energiya manbalarini zararsizlantirish va parvoz tugagandan so'ng yo'q qilish. Shunga qaramay, IADC nuqtai nazaridan, chiqindilar miqdorining kutilayotgan o'sishi, davom etayotgan sa'y -harakatlarga qaramay, hali ham mavjud xavf omillari bilan kurashish uchun qo'shimcha chora -tadbirlar kiritilishini talab qiladi.
Hech qanday taraqqiyot yo'qmi?
Liovill va Jonson asarlari nashr etilganidan to'qqiz yil o'tgach, kosmik muhitni melioratsiya qilishga katta qiziqish kuzatildi. Xususan, butun dunyo bo'ylab ob'ektlarni Yerning past orbitasidan olib tashlash usullarini ishlab chiqish bo'yicha qadamlar qo'yildi. Masalan, yaqinda Evropa kosmik agentligi yaqin o'n yillikda Evropa kosmik kemasini uchirishda hukumat tomonidan qo'llab -quvvatlash niyatida ekanligini e'lon qildi. Agentlik maqsadga erishishning oqilona va ishonchli usullarini aniqlash uchun ko'plab tadqiqotlar o'tkazdi. Rejalashtirishning asosiy elementi parchalanish maydonining kompyuter modellari bo'lib, bu ma'lum kosmik kemalarni yoki raketa bosqichlarini olib tashlash orqali qoldiqlarning o'sishini oldini olish mumkinligini ko'rsatdi. Kompyuter simulyatsiyalarida bu ob'ektlar to'qnashuvlarga eng moyil deb topilgan, shuning uchun ular orbitadan chiqarilgandan so'ng, to'qnashuvlar soni keskin kamayishi kerak, bu esa qoldiqlarning tarqalishi natijasida yangi qoldiqlarning paydo bo'lishining oldini oladi.
Liouvill va Jonson asarlari nashr etilganidan deyarli o'n yil o'tdi va ajablanarli joyi shundaki, xalqaro yoki milliy darajada Yerga yaqin kosmosning ifloslanish oqibatlarini bartaraf etish choralarini aniq belgilaydigan uslubiy tamoyillar yo'q. Ko'rinib turibdiki, harakat talab qilinsa -da, chiqindilarni yo'q qilish tartibini ishlab chiqishga befarqlik bor. Lekin haqiqatan ham shundaymi?
Aslida, vaziyat ko'rinadigan darajada oddiy emas. Kosmik chiqindilarni olib tashlash tartibiga kelsak, hali ham javob berilishi kerak bo'lgan ba'zi asosiy savollar mavjud. Ayniqsa, mulkchilik, hisobdorlik va oshkoralik bilan bog'liq masalalar tashvishga solmoqda. Masalan, qoldiqlarni olib tashlash uchun taklif qilingan ko'plab texnologiyalar, shuningdek, faol kosmik kemani olib tashlash yoki o'chirish uchun ham ishlatilishi mumkin. Shuning uchun, bu texnologiyalar qurol ekanligi haqidagi ayblovlarni kutish mumkin. Chiqindilarni tozalash bo'yicha izchil dasturning narxi haqida ham savollar bor. Ba'zi texniklar buni o'nlab trillion dollarga baholagan.
Ammo, ehtimol, etarli uslubiy tamoyillarning yo'qligining eng muhim sababi shundaki, biz melioratsiyani qanday amalga oshirishni hali bilmaymiz, bu amalda biz kosmosni tozalashni nazarda tutadi. Lekin bu bizga qanday texnologiyalar kerakligini bilmasligimizni anglatmaydi.
Bir martalik foydalanish algoritmlari amalda ishlab chiqilgan. Haqiqiy muammo oddiy vazifadan kelib chiqadi: orbitadan olib tashlanadigan "to'g'ri" qoldiqlarni aniqlash. Va bu muammoni hal qila olmagunimizcha, biz bo'sh joyni qaytarib ololmaymiz.
Vayronalar o'ynaydi
Chiqariladigan axlatni aniqlash kabi oddiy vazifani hal qilishning muammoli mohiyatini tushunish uchun, biz 52 ta oddiy o'yin kartalari bilan o'yinning o'xshashidan foydalanamiz. Bu o'xshashlikda har bir xarita to'qnashuvni oldini olish uchun biz olib tashlamoqchi bo'lgan kosmosdagi ob'ektni ifodalaydi. Kartalar tarqatilgandan so'ng, biz har bir kartani alohida -alohida stolga qo'yamiz. Bizning maqsadimiz - aslarni aniqlash va ularni jadvaldan olib tashlash, chunki bu kartalar kelajakda to'qnashuv ishtirokchilariga aylanishi mumkin bo'lgan yo'ldoshlar yoki kosmik qoldiqlarning boshqa yirik ob'ektlarini ifodalaydi. Biz xohlagancha stoldan qancha kartani olib tashlashimiz mumkin, lekin har safar bitta kartani olib tashlaganimizda 10 dollar to'lashimiz kerak. Bundan tashqari, biz uzoqlashayotganimizda, biz xaritaga qarashga haqimiz yo'q (agar sun'iy yo'ldosh orbitadan olib tashlansa, aynan nima to'qnashuv ishtirokchisiga aylanishi mumkinligini aniq ayta olmaymiz). Nihoyat, biz stolda qolgan har bir ace uchun 100 dollar to'lashimiz kerak, bu bizning sun'iy yo'ldoshlarimiz to'qnashuvi natijasida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan yo'qotishlarni ifodalaydi (aslida sun'iy yo'ldoshni almashtirish narxi 100000 dollardan 2 milliard dollargacha bo'lishi mumkin).
Xo'sh, biz bu muammoni qanday hal qila olamiz? Qarama -qarshi tomondan, barcha kartalar bir xil, shuning uchun eyslar qaerdaligini aytishning iloji yo'q, va biz barcha eyslarni tozalashimizga ishonch hosil qilishning yagona yo'li - barcha kartalarni stoldan tozalash. Bizning misolimizda, bu maksimal 520 dollarga tushadi. Kosmosda biz ham xuddi shunday muammoga duch kelmoqdamiz: biz to'qnashuvda qaysi ob'ektlar ishtirok etishi mumkinligini aniq bilmaymiz, lekin ularning barchasini olib tashlash juda qimmat, shuning uchun tanlashga to'g'ri keladi. Faraz qilaylik, biz tanlov qildik: 10 dollarlik bitta kartani olib tashlash, biz ace -ni olib tashlashimiz ehtimoli qanday? Xo'sh, kartaning ace bo'lish ehtimoli to'rtga bo'linadi 52 ga, boshqacha aytganda 0, 08 yoki 8 foizga. Shunday qilib, kartaning ace emasligi ehtimoli 92 foizni tashkil qiladi. Bu 10 dollarni behuda sarflashimiz ehtimoli.
Agar bu safar biz ikkinchi kartani olsak nima bo'ladi (bu bizga yana 10 dollar turadi)? Ikkinchi kartaning ace bo'lishi ehtimoli birinchi kartaning ace bo'lganligiga bog'liq. Agar shunday bo'lganida, ikkinchi karta ham ace bo'lishi ehtimoli uchtaga bo'linadi 51 (chunki hozirda bitta kartaga kamaygan palubada atigi uchta eys bor). Agar birinchi karta ace bo'lmasa, unda ikkinchi kartaning ace bo'lishi ehtimoli to'rttaga bo'linadi 51 (chunki kichik pallada hali ham to'rtta eys bor).
Biz bu usuldan foydalanib, ikkala achani ham olib tashlaganimiz ehtimolini aniqlashimiz mumkin - biz javobni topish uchun ehtimollarni ko'paytiramiz: 4/52 marta 3/51, bu bizga 0,0045 yoki 0,45 foiz ehtimollik bilan har ikki kartaga 20 dollar. olib tashlangan. Juda rag'batlantiruvchi emas.
Biroq, biz hech bo'lmaganda aslardan birini olib tashlash ehtimolini ham aniqlashimiz mumkin. Ikkita kartani chizganimizdan so'ng, biz hech bo'lmaganda bittasini muvaffaqiyatli olib tashlaganimiz ehtimoli 15 foiz. Bu yanada umidli tuyuladi, lekin hozir ham imkoniyatlar unchalik yaxshi emas.
Ma'lum bo'lishicha, hech bo'lmaganda aslardan birini chizish imkoniyatini oshirish uchun, biz 90 foiz ishonch hosil qilmoqchi bo'lsak, to'qqizdan ortiq kartani (qiymati 90 dollar) yoki 22 dan ortiq kartani (qiymati 220 dollar) olib tashlashimiz kerak. biz aslardan birini olib tashladik. Agar biz muvaffaqiyat qozongan bo'lsak ham, uchta eys stolda turibdi, shuning uchun biz hali ham 520 dollar to'lashimiz kerak, bu tasodifan, agar biz kartani olib tashlash bilan variantni tanlagan bo'lsak, to'lashimiz kerak bo'lgan miqdor.
O'yinlar tugadi
Bizning o'xshashligimizdan haqiqiy kosmik muhitga qaytsak, vaziyat yanada qo'rqinchli bo'lib tuyuladi. Hozirgi vaqtda AQShning kosmik kuzatuv stantsiyalari tarmog'i yordamida 20 mingga yaqin ob'ektlar orbitada kuzatilmoqda, ularning qariyb olti foizi og'irligi bir tonnadan oshadi, ular to'qnashuvda gipotetik tarzda ishtirok etishi mumkin va biz olib tashlamoqchimiz. Karta o'xshashligida, bizning muammomiz shundaki, barcha kartalarning orqa tomoni bir xil va birining belkurak bo'lishi ehtimoli boshqasining ham ace bo'lishi ehtimoli bilan bir xil. Kerakli kartalarni aniqlash va ularni stoldan olib tashlashning iloji yo'q. Aslida, to'qnashuvni oldini olish imkoniyatimiz karta o'yindagiga qaraganda ancha yuqori, chunki orbitada biz ba'zi ob'ektlarning to'qnashuvda ishtirok etish ehtimolini ko'ramiz va biz ularga e'tiborimizni qaratishimiz mumkin. Masalan, 600 va 900 kilometr balandlikdagi geosinxron kabi aholi zich joylashgan orbitalarda joylashgan ob'ektlar, ehtimol, bu zonadagi tiqilinch tufayli to'qnashuvlarga uchraydi. Agar biz o'z e'tiborimizni shunga o'xshash ob'ektlarga qaratamiz (va boshqalar shunga o'xshash tiqilib qolgan orbitalarda) va ularning to'qnashuvi ehtimolini bashorat qilsak, kutilgan halokatli to'qnashuvlar sonini kamaytirish uchun 50 ga yaqin ob'ektni olib tashlashimiz kerak bo'ladi. IADC kosmik agentligi a'zolari tomonidan olib borilgan tadqiqot natijalaridan kelib chiqadigan faqat bitta birlik.
Ma'lum bo'lishicha, bitta toza kosmik kema yordamida bir nechta ob'ektlarni olib tashlash mumkin bo'lsa ham (va beshta nishon ko'p tomonlama alternativa bo'lib ko'rinadi), ko'p parvozlar - ko'pincha qiyin va shuhratparast - faqat bitta to'qnashuvni oldini olish uchun amalga oshirilishi kerak.
Nega biz to'qnashuvlar ehtimolini aniqroq bashorat qila olmaymiz va faqat biz xavfli bo'lgan narsalarni olib tashlay olmaymiz? Sun'iy yo'ldoshning traektoriyasiga ta'sir ko'rsatadigan ko'plab parametrlar mavjud, shu jumladan sun'iy yo'ldoshning yo'nalishi, bu beqaror harakat yoki kosmik ob -havo bo'ladimi (bu sun'iy yo'ldoshlar ta'siriga ta'sir qilishi mumkin). Hatto boshlang'ich qiymatlardagi kichik xatolar ham sun'iy yo'ldoshning holatini haqiqat bilan solishtirganda va nisbatan qisqa vaqtdan keyin hisoblash natijalarida katta tafovutlarga olib kelishi mumkin. Aslida, biz bashoratchilar bilan bir xil texnikadan foydalanamiz: biz aniq natijalar ehtimolini yaratish uchun modellardan foydalanamiz, lekin bu natijalar hech qachon olinmaydi.
Shunday qilib, bizda vaqti -vaqti bilan kosmik qoldiqlarni olib tashlash uchun ishlatiladigan texnologiyalar mavjud. Bu Evropa kosmik agentligi tomonidan rejalashtirilgan e. Deorbit missiyasi bilan tutilgan pozitsiya, lekin olib tashlash uchun eng mos ob'ektlarni aniqlash uchun hal qilinadigan muammolar hali ham bor. Bu muammolarni atrof-muhitni samarali tozalash uchun zarur bo'lgan uzoq muddatli kosmik chiqindilarni olib tashlash dasturini tayyorlashdan manfaatdor bo'lganlarga kerakli ko'rsatmalar va uslubiy tamoyillar taqdim etilishidan oldin hal qilish kerak.
Muayyan saytlar, ularning soni, talablari va cheklovlari nuqtai nazaridan uslubiy tamoyillar atrof -muhitni tozalashga qaratilgan sa'y -harakatlar samarali va foydali bo'lishi ehtimolini oshirish uchun muhim ahamiyatga ega. Bunday uslubiy tamoyillarni ishlab chiqish uchun biz ijobiy natija haqidagi asossiz umidlarimizni qayta ko'rib chiqishimiz kerak.
