Տիեզերական հետազոտության գործընթացը, որը գործնականում սկսվել է 20-րդ դարի կեսերին, սովորաբար ներկայացվում է դրական կողմում՝ որպես գիտական և տեխնոլոգիական գիտելիքների զարգացման նոր փուլ։ Սակայն արդեն առաջին արբանյակի արձակումից հետո զուգահեռաբար սկսվեց բոլորովին այլ բացասական գործընթաց՝ կապված Երկրի մերձակայքի ուղեծրերի խցանման հետ։ Տեխնածին բեկորները տիեզերքում բազմաթիվ վտանգներ են ներկայացնում ինչպես տիեզերանավերի, այնպես էլ Երկրի համար:
Տիեզերական աղբի աղբյուրներ
Աղբը տվյալ դեպքում վերաբերում է տեխնածին բնույթի ածանցյալներին, որոնք շատ բազմազան են, բայց կապված են մարդու անմիջական գործունեության հետ։ Օրինակ՝ բնական երկնաքարերը վտանգ չեն ներկայացնում՝ ի տարբերություն տեխնածին թափոնների, որոնք վտանգ են ներկայացնում Երկրի ցածր ուղեծրում երկար մնալու պատճառով։
Այսպիսով, որտեղի՞ց են գալիս վտանգավոր բեկորները տիեզերքում: Դրա մեծ մասըառաջացել է արբանյակների արձակման և ուղեծիր այլ մեքենաների արձակման ժամանակ: Նման գործընթացներում պարտադիր ներգրավվում են ուղեկցող մարդատար կամ ավտոմատ նավեր, որոնք իրենց ետևում թողնում են տեխնիկական առարկաներ և ծախսվող նյութեր։ Այս տեսակի աղտոտման ամենավտանգավոր աղբյուրը ուղեծրում գտնվող արբանյակների և նավերի ոչնչացումն է, որի արդյունքում չկառավարվող սարքավորումները և ինքնաթիռների կառուցվածքային մասերը մնում են տիեզերքում: Ինքնին բեկորները սարքավորումների վթարից հետո կամ թափոնների ծրագրված բացթողման գործընթացում մեկ քանակով լուրջ վտանգ չեն ներկայացնում։ Այնուամենայնիվ, երկարաժամկետ կուտակման դեպքում ձևավորվում են մեծ առարկաներ, հաճախ բարձր ռադիոակտիվ պոտենցիալով, ինչը դժվարացնում է դրանց ոչնչացումը։
Վտանգավոր բեկորների առաջացման գործընթացներում նշանակալի դեր է խաղում ագրեսիվ միջավայրում տիեզերական օբյեկտներից բեկորների «տարիքային» քայքայման ազդեցությունը։ Աղբի նույն կուտակումների վրա բացասաբար են ազդում տիեզերական փոշին, ճառագայթումը, ջերմաստիճանի ծայրահեղությունները, թթվածնի օքսիդացումը և այլն: Այսպիսով, պետք է գործ ունենալ ոչ միայն ֆիզիկական տարրերի հետ, որոնք բախման վտանգ են ներկայացնում, այլև չվերահսկվող և պայթուցիկ նյութերի, որոնք մեծացնում են ռիսկը: աղետների
Տիեզերական աղբի մոնիտորինգ
Տիեզերական աղբի առկայության հետ կապված գոյություն ունեցող վտանգները նույնպես պահանջում են Երկրի մոտ գտնվող ուղեծրերի մշտական հետազոտություններ: Հատուկ սարքերը սկանավորում են տեխնածին թափոնները՝ ըստ մի քանի բնութագրերի, այդ թվում՝ չափի, զանգվածի, ձևի, արագության,հետագիծ, կոմպոզիցիա և այլն: Կախված Երկրից հեռավորությունից, օգտագործվում են որոշակի սարքավորումներ. Օրինակ, LEO համակարգի ցածր երկրային ուղեծիրը պայմանականորեն ծածկում է 100-ից 2000 կմ հեռավորություն։ Այս սպեկտրում են գործում ռադիոտեխնիկան, ռադարները, օպտիկական, օպտոէլեկտրոնային, լազերային և տիեզերական աղբը դիտարկելու այլ սարքեր: Միաժամանակ մշակվում են հատուկ ալգորիթմներ՝ վերլուծելու այդ սարքերում ստացված տեղեկատվությունը։ Հատված տվյալների մի շարք միավորելու համար օգտագործվում են բարդ մաթեմատիկական հաշվողական մոդելներ, որոնք համեմատաբար ամբողջական պատկերացում են տալիս այն մասին, թե ինչ է կատարվում դիտարկման որոշակի տարածքում:
Չնայած մոնիտորինգի բարձր տեխնոլոգիական մեթոդների կիրառմանը, դեռևս խնդիրներ կան մի քանի միլիմետր փոքր մասնիկներին հետևելու հետ կապված: Նման բեկորները կարող են միայն մասամբ ուսումնասիրվել օդանավի սենսորների կողմից, բայց դա բավարար չէ համապարփակ տեղեկատվություն ստանալու համար, օրինակ, օբյեկտի քիմիական կազմի մասին: Նման մասնիկների մոնիտորինգի ուղղություններից մեկը այսպես կոչված պասիվ չափումն է։ Ժամանակին այս սկզբունքով ուսումնասիրվել են Երկիր վերադարձած Միր տիեզերակայանի բաղադրիչները։ Այս տեխնոլոգիայի էությունը բաց տարածության մեջ ապարատի մակերեսի վրա ուսումնասիրված մասնիկների ազդեցությունների գրանցումն է: Լաբորատորիաներում վերլուծվել են տարբեր տեսակի վնասներ, որոնք հնարավորություն են տվել լրացուցիչ տեղեկություններ ստանալ տիեզերական աղբի մասին։ Այսօր տիեզերագնացների թիմերն աշխատում են հետազոտության այս ճանապարհով անմիջապես ուղեծրում՝ ստուգելով գործող տիեզերանավերի մակերեսները։
Աղբի բաշխում Երկրի մերձակայքում
Արտաքին տարածության մոնիտորինգը ցույց է տալիս ուղեծրերում տարբեր տեսակի բեկորների անհավասար բաշխումը: Ամենամեծ կլաստերները դիտվում են ցածր ուղեծրային շրջանում, մասնավորապես, բարձր ուղեծրերի համեմատությամբ, խտության տարբերությունը կարող է հազարապատիկ լինել: Միևնույն ժամանակ կապ կա կլաստերների խտության և մասնիկների չափերի միջև։ Միջին չափի բեկորների տարածական խտությունը սովորաբար ավելի ցածր է բարձր ուղեծրերում, քան ցածր ուղեծրերում՝ ավելի փոքր համամասնությամբ՝ համեմատած կոպիտ տարրերի հետ:
Երկրի շուրջ տիեզերական աղբի բաշխման բնութագրերի վրա ազդում են մի շարք գործոններ, որոնց թվում են ծագման առանձնահատկությունները։ Օրինակ, կայանի կամ արբանյակների մասերի ոչնչացման արդյունքում առաջացած փոքր բեկորներն ունեն անկայուն արագության վեկտորներ։ Ինչ վերաբերում է խոշոր բեկորներին, ապա իր բարձր դինամիկայի շնորհիվ այն կարողանում է հասնել մինչև 20000 կմ բարձրության վրա, ինչպես նաև տարածվել գեոստացիոնար օղակում։ 2000 կմ մակարդակում առկա է անհավասար բաշխում՝ խտության բարձրացման կետերով, մասնավորապես, 1000 և 1500 կմ: Ի դեպ, գեոստացիոնար ուղեծիրն ամենախցանվածն է, և դրա տարածքում գրանցվում է բեկորների շարժման բարձր միտում։
Տիեզերական աղբի զարգացման միտումներ
Տիեզերական գիտնականներն ավելի շատ մտահոգված են պոտենցիալ սպառնալիքներով, քան ընթացիկ սպառնալիքներովբեկորներ Երկրի ուղեծրերում. Այս պահին ուսումնասիրությունները ենթադրում են աղտոտվածության մակարդակի աճ տարեկան 4-5%-ով։ Ավելին, տիեզերանավերի արձակման դերը դեռ հուսալիորեն չի գնահատվել տարբեր ուղեծրերում օտար մարմինների պոպուլյացիայի աճի առումով։ Խոշոր օբյեկտները ենթակա են կանխատեսման, բայց, ինչպես արդեն նշվեց, փոքր բեկորների մասին սահմանափակ տեղեկատվությունը նույնիսկ մոտ տարածության մեջ թույլ չի տալիս բարձր օբյեկտիվությամբ խոսել զանգվածային բեկորների բնութագրերի մասին: Չնայած դրան, գիտնականները փոքր բեկորների վերաբերյալ երկու միանշանակ եզրակացություն են անում.
- Փոքր մասնիկների ծավալը, որոնք ձևավորվում են ոչնչացման արդյունքում, անշեղորեն աճում է բախումների քանակի աճով։ Ինչպես լաբորատոր պայմաններում, այնպես էլ տեսական ուսումնասիրություններում ցույց է տրվել, որ փոքր բեկորները կազմում են տարրերի զգալի մասը, որոնք առանձնացված են ոչնչացման օբյեկտներից:
- Շատ փոքր մասնիկները նույն բախման արտադրանքի տեսքով ավելի ենթակա են արտաքին ուժերի բացասական ազդեցություններին: Դեգրադացիայի ազդեցությունը, երբ բեկորները երկար ժամանակ գտնվում են ագրեսիվ պայմաններում, նվազեցնում է նման կուտակումների ապագայի հուսալի գնահատման հավանականությունը։
Ակնհայտ է, որ տիեզերքում բեկորներ գտնելու խնդիրները միայն կվատթարանան, ինչը պահանջում է համապատասխան միջոցների ընդունում։ Բայց նույնիսկ տիեզերքին առնչվող նախագծերի ամբողջական անջատման դեպքում Երկրի ուղեծիրը կշարունակի խցանվել՝ գոյություն ունեցող աղտոտման տարրերի բնական մասնիկների հետ բախման հետևանքով: Իներցիայով այս գործընթացը կշարունակվի առնվազն եւս 100-ըտարի։
Տիեզերական աղտոտման հետևանքների տեսակները
Տիեզերական աղբի ազդեցության ամենավտանգավոր բացասական հետևանքները ներառում են հետևյալը՝
- Էկոլոգիական վնաս Երկրին. Ինքնին տեխնածին բեկորների առկայությունը մերձերկրային ուղեծրում ենթադրում է էկոլոգիական ֆոնի փոփոխություն և խախտում շրջակա միջավայրի նախնական մաքրությունը: Աստղագետ-դիտորդների կարծիքով՝ մերձերկրային տարածության թափանցիկության նվազեցման գործընթացն արդեն առաջընթաց է ապրում, ինչը բացատրում է նաև ռադիոսարքավորումների աշխատանքին միջամտության առկայությունը։ Անմիջապես Երկրի համար կարելի է նկատել վառելիքի նյութերով բաղադրիչների անկման վտանգը, որոնք ապահովում են ռեակտիվ շարժիչների աշխատանքը։
- Աբեկորները ընկնում են Երկիր. Նույնիսկ առանց ռադիոակտիվ ազդեցության, մոտ տարածությունից տեխնածին թափոնների անկումը կարող է հանգեցնել աղետալի հետեւանքների։ Մինչ օրս ամենախոշոր վայրէջք կատարած օբյեկտները ունեին ոչ ավելի, քան 100 տոննա զանգված, սակայն դա լուրջ վտանգ չէր ներկայացնում մոլորակի համար: Մյուս կողմից, քանի որ Երկրի ուղեծրի խցանման ինտենսիվությունը մեծանում է, այս սցենարը գնալով ավելի մռայլ կդառնա։
- Տիեզերական բախման վտանգ. Մի թերագնահատեք տիեզերական բեկորների վնասը թռիչքի համար օգտագործվող սարքավորումների համար: Մեծ և փոքր մասնիկների նույն ազդեցությունները կարող են հանգեցնել սարքերի աշխատանքի զգալի խափանումների, իսկ խոշոր վթարները վտանգում են թանկարժեք հավակնոտ նախագծերի իրականացման հեռանկարները։
Վթարի վնասների գնահատման համակարգերաղբ
Առաջին հերթին տիեզերանավի մակերեսի վրա ազդեցությունների վերլուծության արդեն հաստատված պրակտիկան կիրառվում է հենց տիեզերագնացների կողմից արտաքին զննությամբ։ Ինչպես նշվեց վերևում, նման ուսումնասիրությունների արդյունքները կարող են հետագայում օգտագործվել աղբի բնութագրերը որոշելու համար: Այնուամենայնիվ, առավել ճշգրիտ վերլուծական տեղեկատվությունը տրամադրվում է միայն լաբորատոր փորձարկումներով, որոնցում թիրախային նյութերը արհեստականորեն ազդում են: Տիեզերքում բեկորների հետ սարքավորումների բախման իմիտացիան իրականացվում է գերարագ հարվածների միջոցով: Այնուհետև համակարգչային և թվային մոդելավորման միջոցով ստացված տվյալները մշակվում են վնասի բնութագրերի և թիրախային օբյեկտի վրա ազդեցության մեխանիզմի վերլուծությամբ։ Հիմնական ցուցանիշների թվում են այնպիսի հատկություններ, ինչպիսիք են ուժը, ֆունկցիոնալության պահպանումը, առանձին բաղադրիչների գոյատևումը, մասնատվածության աստիճանը և այլն:
Տիեզերական աղբի սպառնալիքի մակարդակի որոշում
Նույնիսկ ուղեծրային կայանների և տիեզերական համալիրների նախագծման փուլերում հաշվի է առնվում տարբեր տեսակի բեկորների հետ բախման հնարավորությունը։ Նախագծման օպտիմալ հուսալիությունը հաշվարկելու համար օգտագործվում են տվյալներ կոնկրետ միջավայրի մասին, որտեղ կօգտագործվի սարքը: Միևնույն ժամանակ, դեռևս էական խնդիր է սպառնալիքների գնահատման փորձարարական և վերլուծական մեթոդների անճշտությունը։ Տիեզերքում բեկորները կարող են ուսումնասիրվել միայն որոշակի ենթադրություններով, ինչը դիզայներների համար դժվարացնում է տրանսպորտային միջոցների պատշաճ նախապատրաստումը բարձր արագությամբ բախումների համար: ՀամարՍպառնալիքների մոտավոր գնահատման համար օգտագործվում է տիեզերական աղբի ընդհանուր հոսքերի հայեցակարգը, որը հնարավոր է հանդիպել տիեզերանավի ճանապարհին: Լրացուցիչ տվյալներ են ցուցադրվում հոսքի խտության, արագության, հարձակման անկյունների և ակնկալվող ազդեցությունների քանակի վերաբերյալ:
Տիեզերքում բեկորների սպառնալիքները նվազեցնելու ուղիներ
Տիեզերական աղբի մոնիտորինգի և բնութագրման համեմատաբար ցածր մակարդակն իր կանխատեսմամբ խնդրի միայն մի մասն է: Ներկա փուլում մասնագետների առջեւ ծառացած են մի շարք խնդիրներ՝ կապված արտաքին տիեզերքում տեխնածին թափոնների բացասական ազդեցության ռիսկերի նվազեցման հետ։ Այսօր այս խնդրի լուծման երկու ուղղություն է դիտարկվում. Նախ, սա թռիչքների ընդհանուր կրճատում է, ինչպես նաև տեխնոլոգիական գործընթացների նվազագույնի հասցնելը, որոնք հանգեցնում են տարբեր մակարդակների ուղեծրերի խցանմանը: Երկրորդ, մենք կարող ենք խոսել տրանսպորտային միջոցների կառուցվածքային օպտիմալացման մասին՝ այն մասերի կրճատմամբ, որոնք կարող են դառնալ տիեզերական աղբ: Տիեզերական կառավարման համակարգերում այսօր հատուկ ուշադրություն է հատկացվում ռադիոակտիվ նյութերով աղտոտմանը: Խոսքը վերաբերում է շարժիչի արտանետվող արտադրանքների նվազագույնի հասցնելուն մինչև վառելիքի հիմնովին նոր ռեսուրսների անցումը։
Մոտ տիեզերքում բեկորների դեմ պայքարի հեռանկարներ
Գլոբալ մակարդակով տիեզերական գործունեության կարգավորման ուղղությամբ ակտիվ աշխատանքը լավատեսության հիմք է տալիս ապագայում իրավիճակի զարգացումը գնահատելու համար։ Ուղեծրային միջավայրերի մաքրության նկատմամբ զգույշ վերաբերմունքը ներառված է խոշորագույն պետությունների ռազմավարական ծրագրերի հայեցակարգերում, որոնք նպաստում են.ամենամեծ ներդրումը տիեզերքում բեկորների դեմ պայքարում: Փոքր և մեծ մասնիկների մաքրումը և տեղափոխումը պոլիգոնների ուղեծրեր տիեզերքի տեխնածին աղտոտումից մաքրելու առանցքային ոլորտներից մեկն է, սակայն այս հայեցակարգի իրականացման արդյունավետ մեթոդներ դեռևս չկան: Սա տեխնոլոգիապես բարդ խնդիր է, ուստի այս պահին հիմնական շեշտը դեռևս դրված է տիեզերքում մարդու գործունեության օպտիմալացման ուղիների վրա։
Եզրակացություն
Տիեզերական աղբի հետ կապված խնդիրների լուծման արմատական ուղիներից մեկը ուղեծրային կայանների և արբանյակների արձակումն ամբողջությամբ դադարեցնելն է, մինչև ի հայտ գան մերձերկրյա միջավայրը մաքրելու նոր և ավելի մատչելի միջոցներ: Բայց այս ուղղությունը ուտոպիստական է նաև մի շարք տնտեսական և տեխնոլոգիական պատճառներով։ Այնուամենայնիվ, իրավիճակը դեպի լավը փոխելու նախադրյալներ կան։ Նույնիսկ եթե մի քանի տասնամյակ հետ նայեք, կարող եք նկատել հիմնարար փոփոխություններ այս խնդրի նկատմամբ անձի վերաբերմունքում: Այսպիսով, եթե «Միր» տիեզերակայանի շահագործման ժամանակ սովորական պրակտիկա էր անձնակազմի թափոնների ուղղակի բացթողումը, ապա այսօր դա անհնար է պատկերացնել։ Ավելի ու ավելի խիստ կանոններ են ներմուծվում արտաքին տարածությունում գտնվելու գործընթացները կարգավորելու համար։ Դա են վկայում նաև միջազգային կոնվենցիաները, որոնց համաձայն տիեզերական գործունեությանը մասնակցող երկրները պարտավոր են հավատարիմ մնալ մերձերկրային միջավայրի էկոլոգիական իրավիճակի վրա բացասական ազդեցությունը նվազեցնելու սկզբունքներին։
։
