Každý den vstupují satelity do atmosféry, z nichž některé mohou obsahovat toxické nebo dokonce radioaktivní látky. Lokalizace těchto trosek se ukazuje jako složitá úloha. Vědci nyní objevili překvapivé řešení této situace.
Stav satelitů a hrozby
V současnosti obíhá Zemi více než 10 000 aktivních satelitů, a do konce tohoto desetiletí by se jejich počet mohl zvýšit na třikrát až desetkrát. To též znamená nárůst počtu satelitů, které se z důvodu poruch nebo plánovaného ukončení provozu dostávají zpět k Zemi.
Benjamin Fernando z Johns Hopkins University v Baltimore (stát Maryland, USA) komentuje: „Minulý rok denně vstupovalo do atmosféry několik satelitů, nevíme však, zda se rozpadly na kusy, zda v atmosféře shořely nebo zda dosedly na zem.“ Tato situace je problematická, protože větší trosky, které se dostanou na zem, mohou obsahovat nebezpečné nebo radioaktivní látky.
Historické incidenty
Hledání trosek je však obtížné, pokud neznáme přesnou dráhu letu a tím i místo dopadu. K tomu došlo například v případě sovětského špionážního satelitu „Kosmos 954“, který v roce 1978 dopadl na Zemi po technické poruše. Na palubě nesl jaderný reaktor pro svou radarovou anténu – radioaktivní trosky se rozptýlily na 600 kilometrů dlouhý pás v severním Kanadě.
Ještě závažnější byl pád ruské sondy Mars 96. Po startu v listopadu 1996 se kvůli poruše dostala do atmosféry o den později. Také měla na palubě několik radioaktivních zdrojů energie. Předpokládalo se, že trosky padly do moře. O tři roky později však vědci objevili radioaktivní plutonium na ledovci v Chile, což pravděpodobně pocházelo od této marsské sondy.
Nové metody sledování
Nejen radioaktivní látky vyvolávají obavy. Vesmírné trosky mohou také obsahovat toxické materiály, jako jsou zbytky paliv, baterií, těžké kovy nebo toxické spaliny. Spolu s kolegou Constantinos Charalambousem z Imperial College London se Fernando proto snažil nalézt lepší metody pro lokalizaci pozůstatků satelitů na Zemi.
Nakonec objevili překvapivou možnost. Při vstupu do atmosféry se vesmírné trosky pohybují nadzvukovou rychlostí a vytvářejí tlakové vlny, které jsou na zemi slyšitelné jako nadzvukový výbuch. Tato tlaková vlna způsobuje drobné vibrace v zemi – a tyto vlny lze měřit pomocí seismometrů. Celosvětově slouží tisíce seismometrů k monitorování zemětřesení a dalších geofyzikálních jevů.
Testování metod na modulu Shenzhou-15
Vědci, jak uvádějí ve vědeckém časopise Science, testovali tuto metodu na příkladu čínského orbitálního modulu Shenzhou-15. Ten byl v listopadu 2022 vypuštěn se třemi astronauty na palubě do vesmírné stanice Tiangong. Kromě kapsle a servisního modulu byl k Shenzhou-15 připojen také velký orbitální modul, který sloužil astronautům jako dodatečný obytný a pracovní prostor. Po návratu taikonautů na zem zůstal tento modul na orbitě a 2. dubna 2024 nekontrolovatelně vstoupil do zemské atmosféry.
Analýza seismických dat
Vědci analyzovali veřejně dostupné údaje z 127 seismometrů v jižní Kalifornii, aby rekonstrukci potřebnou k určení dráhy 1,5 tunového modulu. Podle jejich zjištění se orbitální modul pohyboval rychlostí 25 až 30 násobku rychlosti zvuku směrem severozápadně nad Santa Barbou a Las Vegas – více než 50 kilometrů severně od tehdy předpokládané dráhy americkým Space Command. Záznamy zemských otřesů ukazují, že modul se v atmosféře postupně rozpadal na malé kousky. Trosky pak spadly přibližně 30 kilometrů jižně od původních předpovědí.
Závěry a implikace
Díky existujícím seismometrům je tedy možné sledovat průběh návratu těchto objektů do atmosféry. Měření poskytuje přesnou dráhu, informace o rozpadání satelitů a místo dopadu. „Neschopnost spolehlivě sledovat padající vesmírné objekty zatím brání rychlé reakci na nekontrolované návraty,“ zdůrazňují vědci. Využití seismických dat by mohlo výrazně urychlit lokalizaci potenciálně nebezpečných trosek.
