Hon na vesmírné smetí

Přesný zásah ve vesmíru je nepochybně mistrovským kouskem ukazujícím na vyspělost indického kosmického programu. „Zničení družice dokazuje schopnosti Indie jako vesmírné mocnosti,“uvedl k tomu v oficiálním projevu indický ministerský předseda Naréndra Módí.

Něco podobného už v minulosti předvedly Spojené státy, Rusko a také Čína. Indie se tak zařadila do významného vojenského klubu, ale současně naštvala všechny, kdo vesmír využívají. Trosky, které ze zničené družice zbyly, totiž mohou ještě po dlouhé roky škodit družicím a ohrožovat astronauty na kosmických lodích i posádku Mezinárodní vesmírné stanice ISS.

Kosmická stanice s astronauty se pohybuje ve výšce kolem 400 kilometrů nad Zemí, tedy podstatně výš, než letěla zničená družice. Jenomže americká kosmická agentura NASA upozornila, že podle jejích pozorování se satelit rozbil na nějaké čtyři stovky kousků, z nichž 24 bylo vymrštěno až do oblasti, kde krouží obydlená kosmická stanice. „Vzniklými úlomky je Mezinárodní kosmická stanice ohrožena,“uvedl v oficiálním vyjádření administrátor NASA Jim Bridenstine. Indické úřady odmítly jeho slova komentovat.

Zamořená oběžná dráha

Spojené státy a tehdejší Sovětský svaz dělaly své experimenty s ničením objektů ve vesmíru ještě za studené války, nynější indická akce následovala po čínské, k níž došlo v roce 2007. Tehdy Čína zničila svůj starý meteorologický satelit, aby otestovala vlastní protidružicovou zbraň. I v té době vzniklo množství úlomků, kvůli kterým musela připravovat úhybný manévr Mezinárodní kosmická stanice.

Oběžná dráha Země je však stále více zamořena také už nefunkčními družicemi, horními stupni raket a různými nebezpečnými předměty, jež se uvolnily z družic nebo „vytrousily“z Mezinárodní kosmické stanice. Časem klesnou do zemské atmosféry a shoří v ní, ale to může trvat i desítky, či dokonce stovky let.

Předměty o velikosti nad deset centimetrů zjišťují pozemské radary – americké, ruské a třeba i čínské. Prvopočátky těchto sledovacích systémů rovněž leží v době studené války, protože bylo nutné rozpoznat potenciální nepřátelskou balistickou střelu od „spořádané“družice. Díky tomu se o pohybu většího kosmického smetí přece jen ví a ovladatelné satelity se jim mohou vyhýbat. Zato předměty menší, třeba jen centimetrové, jsou mimořádně nebezpečné, protože letí velkou rychlostí, ale nikdo je přesně neeviduje, takže mohou způsobit katastrofu. „Situace je kritická,“varuje v časopise New Scientist Luisa Innocentiová, vedoucí Programu čistého vesmíru v Evropské kosmické agentuře ESA. „Když budeme takto pokračovat ve vytváření smetí v kosmickém prostoru, může se celá oběžná dráha stát nepoužitelnou pro družice.“

Mimochodem, to je také argument některých pozorovatelů, kteří soudí, že případný konflikt na orbitě, při němž by jedna strana zničila družice protivníka, by současně vedl k tomu, že vzniklé úlomky by následně v kaskádovitém efektu zničily i ostatní družice, a to včetně špionážních a navigačních. A velmi by zkomplikovaly i lety lidí do vesmíru.

Expanzivní plány

Loni bylo na orbitu vysláno přes 390 objektů. V současné době se na nízké oběžné dráze (ve výšce 160 až 2000 kilometrů nad Zemí) pohybuje nějakých 15 900 lidmi vytvořených objektů. Nejznámější mezi nimi je Mezinárodní vesmírná stanice ve výšce asi 400 kilometrů nebo Hubbleův vesmírný dalekohled pohybující se 540 kilometrů nad Zemí.

Na střední oběžné dráze (2000 až 35 000 kilometrů nad Zemí) se nyní vyskytuje asi 1500 lidmi vytvořených objektů. Patří mezi ně například navigační satelity systému GPS, ale také americká družice Vanguard 1 vypuštěná v roce 1958 a nefunkční od roku 1965, která je nejstarším lidmi vytvořeným výtvorem pohybujícím se ve vesmíru.

V dalších letech bude družic přibývat. Například společnost SpaceX Elona Muska nedávno získala povolení postupně vypustit na orbitu dokonce 12 000 satelitů, které budou z vesmíru zajišťovat internetové služby. Od roku 2021 chce začít budovat internetové spojení z vesmíru pro celou Zemi také společnost OneWeb. Ta předpokládá postupné vyslání 900 družic.

Luisa Innocentiová připomíná, že pokud by tyto satelity, až doslouží, zůstaly na oběžné dráze, hrozilo by to neustálými problémy. Asi takovými, k jakým došlo v únoru roku 2009. Tehdy měl ruský vojenský komunikační satelit Kosmos 2251, který byl nefunkční od roku 1995, podle propočtů minout americkou komunikační družici Iridium 33. Neminul. Objekty do sebe narazily a rozbily se na spoustu úlomků.

Program ESA, který Luisa Innocentiová vede, proto prosazuje myšlenku, že nové družice nesmějí, až doslouží, zůstat opuštěné třeba i po desetiletí na oběžné dráze. Podle Innocentiové musí být konstruovány ideálně tak, aby se na konci svého života navedly na vhodnou dráhu do zemské atmosféry, kde shoří. Možnou variantou, již ESA zkoumá, je konstrukce satelitů tak, aby se na konci životnosti rozevřely, zvýšily tak tření o atmosféru a snáze shořely.

Ještě ekologičtější, ovšem možná ne ekonomičtější variantou je nápad recyklace družic. Ve vesmíru by je sbíralo robotické plavidlo pomocí automatického ramene a dopravilo by je dolů. Tento nápad zvažovala například americká vojenská výzkumná agentura DARPA, ale zatím jej opustila. Místo něj zvažuje vytvoření technického systému, který by umožňoval zásobovat družice energií, případně je i opravovat přímo ve vesmíru, a prodloužit tak jejich životnost.

Stará indická družice se koncem března hnala, jako už tolikrát v minulých letech, rychlostí přes 27 000 kilometrů za hodinu ve výšce 300 kilometrů nad Zemí, když do ní narazila raketa a rozmetala ji na kousky. Nešlo o začátek hvězdných válek. I raketa byla indická a měla jen ukázat, že tato asijská mocnost by dokázala bojovat ve vesmíru.

Síť a harpuna

Několik variant, jak dostat nebezpečné kosmické smetí pryč z oběžné dráhy, nyní zkouší družice nazvaná RemoveDebris, kterou vytvořilo konsorcium společností a výzkumných institucí za finanční podpory Evropské komise. Do kosmu, konkrétně na Mezinárodní vesmírnou stanici, ji před rokem vynesla soukromá kosmická loď SpaceX Dragon. Ze stanice ji pak astronauti vypustili do vesmíru – stala se tak zatím největším objektem vypuštěným z tohoto objektu.

Stokilová družice vypadá jako krychle o metr dlouhé hraně. Je vybavena laserovými zaměřovači a také sítí a harpunou na laně, s jejichž pomocí má nebezpečné předměty poletující vesmírem chytat. Jejím úkolem zatím nebylo lapat opravdový odpad, ale dva malé satelity, které sama vypustila.

Mise ověřila schopnost zaměřování objektů ve vesmíru. Dokázala také polapit pokusný satelit do sítě a pak jej i „napíchnout“na vystřelenou harpunu. To druhé je považováno za rizikovější, protože hrot harpuny může zasáhnout palivovou nádrž, baterie nebo prolomit slabší sekci družice, třeba sluneční panely. To vše by mohlo družici namísto „odlovení“z dráhy naopak zničit a udělat z ní spoustu úlomků. „Při nasazení harpuny jsme nezjistili žádné úlomky, které by odlétaly pryč,“ujišťuje Guglielmo Aglietti z Kosmického střediska v britském hrabství Surrey, jenž měl nad experimenty s harpunou dohled. Koncem roku má družice RemoveDebris cíleně shořet v atmosféře.

V roce 2023 by se mělo do vesmíru dostat plavidlo s „lepkavým“(díky elektrostatickým silám) robotickým ramenem, které má experimentálně dokázat kosmické smetí odchytávat.

Na rok 2028 pak cílí plány ověřit na oběžné dráze přístroj vyvíjený na japonské univerzitě v Tohoku. Ten by měl pomocí paprsků nabitých částic na dálku „natlačit“kosmické smetí na dráhu vedoucí do atmosféry, kde shoří.

Ve hře je i nápad používat ve vesmíru lasery, které by nechtěné smetí odpařily, případně rovněž poslaly vhodnějším směrem. Avšak umístění takovýchto výkonných laserů ve vesmíru zavání zbrojením – a to je velmi citlivé téma.

Mise ověřila schopnost zaměřování objektů ve vesmíru. Dokázala také polapit pokusný satelit do sítě a pak jej i „napíchnout“na vystřelenou harpunu.