Czy kosmiczne śmieci zagrażają ludziom na Ziemi?

W 2020 r. ponad 60% startów rakiet na niską orbitę okołoziemską (LEO) wiązało się z porzuceniem części rakiety na orbicie. Pozostawione tam przez dni, miesiące, a nawet lata, te duże obiekty stwarzają dla satelitów ryzyko kolizji. Jeśli zaś dojdzie do eksplozji obecnych tam pozostałości paliwa, każdy element może rozpaść się na tysiące mniejszych kawałków kosmicznych śmieci, które mogą stanowić jeszcze większe zagrożenie.

Niedawno naukowcy oszacowali prawdopodobieństwo wystąpienia wypadków, spowodowanych w ciągu najbliższych 10 lat przez spadające części np. rakiety. Stworzyli w tym celu model matematyczny, wyposażony w informacje o obecnie występujących śmieciach kosmicznych - jak i tych, które spadały na Ziemię w ciągu ostatnich 30 lat. Pozwoliło to ustalić, że szerokości geograficzne, na których znajdują się np. Dżakarta w Indonezji, Dhaka w Bangladeszu czy Lagos w Nigerii są około trzech razy bardziej narażone na lądowanie elementów rakiet, niż teren Nowego Jorku w USA, Pekinu w Chinach czy Moskwy w Rosji.

Autorzy obliczyli również, że istnieje ok. 10% prawdopodobieństwa, że w wyniku spadania śmieci kosmicznych w kierunku Ziemi, w ciągu najbliższej dekady, zginie człowiek. Do tej pory potencjał szkód, wyrządzony przez spadające odłamki satelitów i rakiet na Ziemię, był uważany za znikomy. Większość badań śmieci kosmicznych skupiała się na ryzyku generowanym na orbicie przez nieaktywne satelity, które mogą utrudniać bezpieczne działanie innych satelitów. Niewykorzystane paliwo i baterie mogą również prowadzić do wybuchów na orbicie i generować dodatkowe odpady.

Badacze przypominają, że każdej minuty każdego dnia z kosmosu spada na nas deszcz mniejszego i większego "gruzu". Jest to jednak zagrożenie, którego ludzie prawie nie są świadomi. Mikroskopijne cząsteczki z asteroid i komet przebijają się przez atmosferę, by niezauważenie osadzać się na powierzchni Ziemi. Naukowcy obliczają, że każdego roku na Ziemi osadza się ok. 40 000 t takiego pyłu.

Jednak wraz z rozwojem sektora kosmicznego jako biznesu, rośnie częstotliwość wystrzeliwania rakiet. W związku z tym rośnie też prawdopodobieństwo wypadków – zarówno w kosmosie, jak i na Ziemi. Naukowcy zastrzegają, że 10% prawdopodobieństwo wypadku, w którym zginie człowiek, jest ostrożnym szacunkiem.

Mają też optymistyczne wiadomości. Istnieją bowiem technologie, które umożliwiają kontrolowanie ponownego wchodzenia „gruzu" w atmosferę ziemską. Problemem wciąż pozostaje ich wysoka cena. Również wybór orbity dla satelity może zmniejszyć prawdopodobieństwo powstania szczątków. Satelitę można zaprogramować tak, aby znalazł się na niskiej orbicie okołoziemskiej, gdzie spłonie.

Wiele instytucji poważnie traktuje ryzyko wypadków. Europejska Agencja Kosmiczna planuje misję, której celem będzie próba przechwycenia i usunięcia kosmicznych śmieci za pomocą czteroramiennego robota. ONZ, za pośrednictwem swojego Biura ds. Przestrzeni Kosmicznej, wydała w 2010 r. zestaw wytycznych dotyczących minimalizowania niebezpieczeństwa związanego z kosmicznymi odpadami. Naukowcy jednak podkreślają, że dopóki wytyczne nie zostaną przekształcone w powszechnie obowiązujące prawo międzynarodowe, problem nie zostanie rozwiązany.

W maju 2020 r. 18-tonowy rdzeń chińskiej rakiety Long March 5B w niekontrolowany sposób wszedł w atmosferę z orbity po tym, jak został użyty do wystrzelenia bezzałogowej eksperymentalnej kapsuły. "Gruz" z korpusu rakiety uderzył w dwie wioski na Wybrzeżu Kości Słoniowej, powodując uszkodzenia kilku budynków. Rok później kolejny, 18-tonowy rdzeń rakiety Long March 5B wszedł w sposób niekontrolowany w atmosferę - po tym, jak został użyty do wystrzelenia części nowej chińskiej stacji kosmicznej Tiangong na niską orbitę okołoziemską. Tym razem szczątki uderzyły w Ocean Indyjski. Te dwie części rakiet były najcięższymi obiektami, które w niekontrolowany sposób ponownie wkroczyły do atmosfery – od czasu wypadku radzieckiej stacji kosmicznej Salut-7 w 1991 r., której części spadły na terenie Argentyny i Chile.