Τα τροχιακά συντρίμμια (γνωστοί και ως διαστημικά σκουπίδια) είναι ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα που αντιμετωπίζουν σήμερα οι διαστημικές υπηρεσίες. Μετά από εξήντα χρόνια αποστολής πυραύλων, ενισχυτών και δορυφόρων στο διάστημα, η κατάσταση στη Χαμηλή Τροχιά της Γης (LEO) έχει γίνει μάλλον γεμάτη κόσμο. Δεδομένου του πόσο γρήγορα μπορούν να ταξιδέψουν τα συντρίμμια στην τροχιά, ακόμη και τα πιο μικροσκοπικά κομμάτια σκουπιδιών μπορεί να αποτελέσουν σημαντική απειλή για Διεθνής Διαστημικός Σταθμός και απειλούν τους δορυφόρους που είναι ακόμη ενεργοί.
Δεν είναι καθόλου περίεργο λοιπόν γιατί μια μεγάλη διαστημική υπηρεσία στον πλανήτη δεσμεύεται να παρακολουθεί τα τροχιακά συντρίμμια και να δημιουργεί αντίμετρα για αυτά. Μέχρι στιγμής, οι προτάσεις κυμαίνονταν από γιγάντιους μαγνήτες και δίχτυα και καμάκια στα λέιζερ. Δεδομένης της αυξανόμενης παρουσίας τους στο διάστημα, η Κίνα εξετάζει επίσης την ανάπτυξη γιγάντια διαστημικά λέιζερ ως πιθανό μέσο για την καταπολέμηση των σκουπιδιών σε τροχιά.
Μια τέτοια πρόταση έγινε ως μέρος μιας μελέτης με τίτλο ' Επιπτώσεις τροχιακών στοιχείων διαστημικού σταθμού λέιζερ στην απομάκρυνση διαστημικών απορριμμάτων μικρής κλίμακας », που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικόΟπτική.Επικεφαλής της μελέτης ήταν ο Quan Wen, ερευνητής από το Κολλέγιο Πληροφοριών και Πλοήγησης στο Πανεπιστήμιο Μηχανικής της Πολεμικής Αεροπορίας της Κίνας, με τη βοήθεια της Εταιρείας Μηχανικών Συστημάτων Ηλεκτρονικού Εξοπλισμού της Κίνας του Institute of China Electronic Equipment System.
Γραφικό που δείχνει το σύννεφο των διαστημικών συντριμμιών που περιβάλλει αυτήν τη στιγμή τη Γη. Πίστωση: Goddard Space Flight Center/JSC της NASA
Για χάρη της μελέτης τους, η ομάδα διεξήγαγε αριθμητικές προσομοιώσεις για να δει εάν ένας τροχιακός σταθμός με παλμικό λέιζερ υψηλής ισχύος θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα βαθούλωμα στα τροχιακά συντρίμμια. Με βάση τις εκτιμήσεις τους για την ταχύτητα και τις τροχιές των διαστημικών σκουπιδιών, ανακάλυψαν ότι ένα λέιζερ σε τροχιά που είχε την ίδια Δεξιά Ανάβαση Ανερχομένου Κόμβου (RAAN) με τα ίδια τα συντρίμμια θα ήταν αποτελεσματικό στην αφαίρεσή του. Όπως αναφέρουν στο έγγραφό τους:
«Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης δείχνουν ότι η απομάκρυνση των συντριμμιών επηρεάζεται από την κλίση και το RAAN, και ο σταθμός λέιζερ με την ίδια κλίση και το RAAN με τα συντρίμμια έχει την υψηλότερη απόδοση αφαίρεσης. Παρέχει την απαραίτητη θεωρητική βάση για την ανάπτυξη διαστημικού σταθμού λέιζερ και την περαιτέρω εφαρμογή της απομάκρυνσης διαστημικών απορριμμάτων με τη χρήση διαστημικού λέιζερ».
Δεν είναι η πρώτη φορά που η κατευθυνόμενη ενέργεια θεωρείται πιθανό μέσο για την απομάκρυνση των διαστημικών απορριμμάτων. Ωστόσο, το γεγονός ότι η Κίνα διερευνά την κατευθυνόμενη ενέργεια για την απομάκρυνση των συντριμμιών αποτελεί ένδειξη της αυξανόμενης παρουσίας του έθνους στο διάστημα. Φαίνεται επίσης κατάλληλο, καθώς η Κίνα θεωρείται ένας από τους χειρότερους παραβάτες όσον αφορά την παραγωγή διαστημικών σκουπιδιών.
Πίσω το 200 Στις 7, η Κίνα πραγματοποίησε μια δοκιμή αντιδορυφορικού πυραύλου που είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία πάνω από 3000 κομματιών επικίνδυνων συντριμμιών. Αυτό το σύννεφο συντριμμιών ήταν το μεγαλύτερο που έχει εντοπιστεί ποτέ και προκάλεσε σημαντική ζημιά σε ρωσικό δορυφόρο το 2013 . Μεγάλο μέρος αυτών των συντριμμιών θα παραμείνει σε τροχιά για δεκαετίες, αποτελώντας σημαντική απειλή για τους δορυφόρους, το ISS και άλλα αντικείμενα στο LEO.
Το τσιπ στο παράθυρο του θόλου του ISS, φωτογραφημένο από τον αστροναύτη Tim Peake. Πίστωση: ESA/NASA/Tim Peake
Φυσικά, υπάρχουν και εκείνοι που φοβούνται ότι η ανάπτυξη λέιζερ στο LEO θα σημάνει τη στρατιωτικοποίηση του διαστήματος. Σύμφωνα με το 1966 Συνθήκη για το διάστημα , η οποία σχεδιάστηκε για να διασφαλίσει ότι η εξερεύνηση του διαστήματος δεν θα γίνει το πιο πρόσφατο μέτωπο στον Ψυχρό Πόλεμο, όλα τα υπογράφοντα συμφώνησαν «να μην τοποθετήσουν πυρηνικά όπλα ή άλλα όπλα μαζικής καταστροφής σε τροχιά ή σε ουράνια σώματα ούτε να τα τοποθετήσουν στο διάστημα σε οποιοδήποτε άλλο τρόπο.'
Στη δεκαετία του 1980, η Κίνα προστέθηκε στη συνθήκη και ως εκ τούτου δεσμεύεται στις διατάξεις της. Αλλά τον Μάρτιο του 2017, ο στρατηγός των ΗΠΑ John Hyten έδειξε σε μια συνέντευξη με CNN ότι οι προσπάθειες της Κίνας να αναπτύξει συστοιχίες λέιζερ που βασίζονται στο διάστημα συνιστούν πιθανή παραβίαση αυτής της συνθήκης:
«Κατασκεύαζαν όπλα, δοκίμαζαν όπλα, κατασκεύαζαν όπλα για να λειτουργούν από τη Γη στο διάστημα, παρεμποδίζουν όπλα, όπλα λέιζερ και δεν το έχουν κρατήσει κρυφό. Χτίζουν αυτές τις ικανότητες για να αμφισβητήσουν τις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής, να αμφισβητήσουν τους συμμάχους μας… Δεν μπορούμε να επιτρέψουμε να συμβεί αυτό».
Τέτοιες ανησυχίες είναι αρκετά συνηθισμένες και αποτελούν λίγο εμπόδιο όταν πρόκειται για τη χρήση πλατφορμών κατευθυνόμενης ενέργειας στο διάστημα. Ενώ τα τροχιακά λέιζερ θα είχαν ανοσία στην ατμοσφαιρική παρεμβολή, καθιστώντας τα έτσι πολύ πιο αποτελεσματικά στην απομάκρυνση των διαστημικών απορριμμάτων, θα οδηγούσαν επίσης σε φόβους ότι αυτά τα λέιζερ θα μπορούσαν να στραφούν προς εχθρικούς δορυφόρους ή σταθμούς σε περίπτωση πολέμου.
Όπως πάντα, το διάστημα υπόκειται στην πολιτική της Γης. Ταυτόχρονα, παρουσιάζει και ευκαιρίες συνεργασίας και αλληλοβοήθειας. Και δεδομένου ότι τα διαστημικά σκουπίδια αντιπροσωπεύουν ένα κοινό πρόβλημα και απειλούν όλα τα σχέδια για την εξερεύνηση του διαστήματος και τον αποικισμό του LEO, οι συνεργατικές προσπάθειες για την αντιμετώπισή τους είναι όχι μόνο επιθυμητές αλλά και απαραίτητες.
