Chiny w ostatnich latach wyrosły na bardzo silnego gracza w sektorze kosmicznym. Od pewnego czasu co chwila możemy usłyszeć o kolejnych misjach. W grudniu 2020 r. Chiny przywiozły na Ziemię próbki księżycowego regolitu, za kilkanaście dni chiński łazik wyląduje na Marsie (na razie znajduje się na orbicie planety), a w międzyczasie trwa budowa chińskiej stacji kosmicznej na orbicie okołoziemskiej.
Long March 5B - duża rakieta i duży problem
Pierwszy moduł tej stacji (o nazwie Tianhe) został wyniesiony w przestrzeń kosmiczną nocą z 28 na 29 kwietnia. Dokonała tego chińska ciężka rakieta nośna Long March 5B przeznaczona do transportu w kosmos dużych ładunków. To jeden z pierwszych startów tej rakiety, która zaczęła loty zaledwie rok temu - na początku maja 2020. Niestety teraz Long March 5B stała się problemem dla całego świata.
Jak informowaliśmy już w środę, część główna rakiety została pozostawiona na orbicie okołoziemskiej, bo Chiny zupełnie straciły nad nią kontrolę. Naukowcy nie mają wątpliwości, że w najbliższych dniach zostanie na tyle wyhamowana przez cząsteczki szczątkowej atmosfery, że rozpocznie proces deorbitacji. Niekontrolowanej deorbitacji.
Problemem jest budowa Long March 5B. To wielka rakieta składająca się z członu głównego o długości 30 metrów, średnicy 5 metrów i masie niespełna 22 ton oraz czterech małych boosterów (rakiet wspomagających pierwszy etap lotu). To właśnie ten duży podstawowy człon, który wyhamowuje gdzieś na orbicie jest dla nas problemem, bo nie zdąży spalić się w atmosferze przed dotarciem do powierzchni Ziemi.
Rakieta Long March 5B. Człon podstawowy znajduje się w środku, a po bokach przyczepione są cztery mniejsze boostery:
China Space Station Launch fot. Guo Wenbin/Xinhua via AP
I choć naukowcy szacują, że prawdopodobieństwo uderzenia w zaludnione obszary Ziemi jest minimalne, nie można tego wykluczyć. Jak twierdzi Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics cytowany przez Reutersa, rakieta spadnie na stosunkowo niskich szerokościach geograficznych. Najdalej na północ dotrze do Nowego Jorku, Madrytu lub Pekinu, a na południe do Wellington w Nowej Zelandii.
Gdzie dokładnie? Dowiemy się najwcześniej na kilka godzin przed wejściem w atmosferę. Zważywszy jednak na to, że większą część Ziemi pokrywa woda, najpewniej wpadnie do jednego z oceanów. Kosmiczny śmieć takich rozmiarów przypuszczalnie ulegnie dezintegracji, a "deszcz" kosmicznego gruzu zaleje teren o długości ok. 160 kilometrów. Stanie się to prawdopodobnie już w sobotę.
"Kosmiczna odpowiedzialność"
Problem w tym, że Chiny nieszczególnie przykładają się do prac nad późniejszą deorbitacją członów swoich rakiet, stąd i powtarzające się kłopoty z utrzymaniem nad nimi kontroli. Jak wskazuje wspomniany McDowell, problemem jest też pozostawianie na niskiej orbicie bardzo dużych członów rakiet. O ile mniejsze (np. w przypadku Falcona Heavy na orbitę trafia jedynie niewielka część rakiety, a pozostałe człony wracają na Ziemię) zdążą spłonąć w atmosferze, o tyle te większe mogą uderzyć w Ziemię. A główny człon Long March 5B to jeden z najbardziej masywnych obiektów stworzonych przez człowieka, który wpadnie do atmosfery.
Obecnie dobra praktyka nakazuje doprowadzenie do precyzyjnej, kontrolowanej deorbitacji takich kosmicznych śmieci (w taki sposób, aby nie uderzyły w powietrznię planety). To oczywiście wymaga dodatkowych nakładów - zabrania nieco większej ilości paliwa, przeprowadzenia dodatkowych obliczeń i "opiekowania" się rakietą już po jej wykorzystaniu.
Ale dzięki tej praktyce zużyte człony rakiet nie spadają nam na głowy i nie zderzają się po czasie z kosmicznymi śmieciami (lub co gorsza aktywnymi satelitami) na orbicie. Pomimo, że teoretycznie prawo międzynarodowe nie nakazuje wykonywania kontrolowanej deorbitacji członów rakiet.
China Space Station fot. Jin Liwang/Xinhua via AP
To nie będzie pierwszy raz
A warto tu zaznaczyć, że kwietniowy start Long March 5B nie był wcale pierwszym, który doprowadzić może do niekontrolowanego upadku fragmentów rakiety na Ziemię. Takie sytuacje w przeszłości miały już miejsce. I choć zazwyczaj kończyły się bezproblemowo, to jednak były przypadki, gdy kosmiczne śmieci powodowały uszkodzenia na Ziemi.
Jak przypomina CNN, pierwsza misja Long March 5B przed rokiem skończyła się przelotem zużytego rdzenia rakiety bezpośrednio nad Los Angeles i Nowym Jorkiem, a następnie wpadnięciem do Atlantyku. Pojedyncze metalowe odłamki uszkodziły jednak kilka budynków na Wybrzeżu Kości Słoniowej. Inny przypadek to kosmiczna stacja badawcza Tiangong 1, która w 2018 roku w niekontrolowany sposób wpadła do atmosfery.
Podobne problemy w przeszłości powodowały jednak również konstrukcje spoza Chin. W 1979 roku amerykańska badawcza stacja kosmiczna Skylab spadła na Australię (na szczęście na pustynię). Lokalne australijskie władze zażądały wtedy od NASA odszkodowania w wysokości... zaledwie 400 dolarów, a sprawa szybko stałą się sensacją w mediach.
Kolejny przykład to upadek radzieckiego satelity Kosmos 954 na północno-zachodnią Kanadę w 1978 roku. Zawierający radioaktywne paliwo (na pokładzie był reaktor jądrowy) kosmiczny śmieć zasypał odłamkami powierzchnię 124 tys. km kw., a koszty ich usunięcia oszacowano na 14 mln dolarów kanadyjskich. Ostatecznie ZSRR wypłaciło Kanadzie 3 mln dolarów kanadyjskich odszkodowania, czyli dwa razy mniej niż zażądano (Kanadyjczycy domagali się 6 mln).
Kosmiczne śmieci są problemem i na orbicie
Kolejnym problemem, o którym mówi się coraz częściej jest (celowe lub nie) generowanie kosmicznych śmieci na samej orbicie okołoziemskiej. Eksperci szacują, że nad naszymi głowami już teraz znajduje się przynajmniej 9 tys. ton kosmicznych śmieci, co przekłada się na setki tysięcy lub nawet miliony mniejszych odłamków.
Testy broni antysatelitarnej lub pozostawianie zużytych członów rakiet na orbitach mogą generować lawinowy wzrost liczby odłamków, a część z nich ulega potem niekontrolowanej deorbitacji. To właśnie dlatego m.in. NASA mocno krytykowała test takiej broni, którą przeprowadziły Indie w 2019 roku. Eksperyment doprowadził do powstania 400 nowych kosmicznych śmieci, które przez kilka tygodni (przed spaleniem się w atmosferze) zagrażały m.in. Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
