Každý den vstupují satelity do atmosféry, přičemž někteří mohou obsahovat toxické nebo dokonce radioaktivní látky. Proces vyhledávání trosek je složitý a vědci nyní objevili překvapivé řešení tohoto problému.
V současné době obíhá kolem Země více než 10 000 aktivních satelitů, a do konce desetiletí by se jejich počet mohl zvýšit na trojnásobek až desetinásobek. Spolu s tím se zvyšuje i počet satelitů, které kvůli poruchám nebo plánovanému ukončení provozu padají zpět na zem.
„Minulý rok každý den do atmosféry vstupovalo několik satelitů, ale nevíme, zda se rozpadly, zda shořely v atmosféře, nebo zda dosedly na zem,“ vysvětluje Benjamin Fernando z Johns Hopkins University v Baltimore, stát Maryland.
Tento problém se stal závažným, protože větší části trosek, které dopadají na zem, mohou obsahovat nebezpečné nebo radioaktivní látky. Vyhledávání těchto trosek se komplikuje, pokud neznáme přesnou trasu letu a tedy ani místo dopadu. Příkladem může být sovětský rozvědný satelit „Kosmos 954“, který v roce 1978 po poruše dopadl na zem. Jako zdroj energie pro svou radarovou anténu měl na palubě jaderný reaktor – radioaktivní trosky se rozptýlily přes 600 kilometrů dlouhý pás na severu Kanady.
Ještě závažnější byla havárie ruské sondy „Mars 96“; po startu v listopadu 1996 znovu vstoupila do zemské atmosféry následující den kvůli poruše. Na palubě měla také několik radioaktivních zdrojů energie. Tehdy se předpokládalo, že zbytky dopadly do moře. O tři roky později však vědci objevili radioaktivní plutonium na jednom ledovci v Chile, které pravděpodobně pocházelo z této marsovské sondy.
Nové metody detekce trosek
Obsah radioaktivních látek není jediné, co vzbuzuje obavy; vesmírné trosky mohou také obsahovat toxické látky, jako jsou zbytky paliv, baterií, těžké kovy či toxické spaliny. Proto Fernando spolu se svým kolegou Constantinosem Charalambousem z Imperial College London hledali lepší metody pro lokalizaci zbytků satelitů na Zemi.
Objevili překvapivou možnost. Při návratu do atmosféry se vesmírné trosky pohybují rychlostí několika násobků rychlosti zvuku a vytvářejí tak tlakové vlny, které jsou na zemském povrchu slyšitelné jako supersonický výbuch. Tato tlaková vlna lehce uvádí zem do vibrací – a tyto drobné vibrace lze měřit seismometry. Na celém světě slouží desítky tisíc seismometrů k monitorování zemětřesení a jiných geofyzikálních jevů.
Fernando a Charalambous otestovali tuto metodu na příkladu čínského orbitálního modulu „Shenzhou-15“, který v listopadu 2022 odstartoval s třemi astronauty na palubě směrem k vesmírné stanici Tiangong. Kromě prostorového modulu a servisního modulu obsahoval „Shenzhou-15“ také velký orbitální modul, který sloužil astronautům jako dodatečný obytný a pracovní prostor. Po návratu taikonautů na Zemi modul zůstal na orbitě a 2. dubna 2024 nekontrolovaně vstoupil do zemské atmosféry.
Využití seismických dat
Vědci analyzovali veřejně dostupné údaje ze 127 seismometrů v jižní Kalifornii, aby rekonstruovali trajektorii 1,5 tunového modulu. Tato analýza odhalila, že orbitální modul prolétal nad Santa Barbarou a Las Vegas rychlostí 25 až 30 násobku rychlosti zvuku – více než 50 kilometrů na sever od tehdy předpokládané trajektorie ze strany U.S. Space Command. Analýza zemských vibrací ukazuje, že se modul postupně rozpadl na menší části v atmosféře. Zbytky dopadly přibližně 30 kilometrů jižně od tehdejších předpokladů.
Pomocí celosvětové sítě seismometrů lze tak sledovat dráhu návratu satelitů. Měřicí data poskytují přesnou trajektorii, informace o rozpadání satelitu a místo dopadu. „Neschopnost spolehlivě sledovat klesající kosmická tělesa dosud brání rychlým reakcím na nekontrolované opětovné vstupy,“ zdůrazňují vědci. Využití seismických dat by mohlo výrazně urychlit vyhledávání potenciálně nebezpečných trosek.
