Při květnové rutinní kontrole Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) bylo nalezeno poškození robotické palubní paže Canadarm2. Do ramene, které spravuje Kanadská vesmírná agentura (CSA) již dvacet let, udělal malou díru zbloudilý úlomek.
11. listopadu musela stanice provést manévr před troskami čínské meteorologické družice Fengyun-1C sestřelené v roce 2007 samotnou Čínou při testu protisatelitní rakety (Anti-satellite Weapons, ASAT). Vzniklo tři a půl tisíce úlomků, z nichž některé ISS stále ohrožují.
Rusko navíc o čtyři dny později sestřelilo vlastní satelit Ikar 39L. Náraz protidružicové rakety vytvořil dalších zhruba patnáct set úlomků pohybujících se v blízkosti ISS. Posádka stanice se ukryla kvůli jejich pozdní detekci do raket Sojuz a Crew Dragon pro případný zásah.
Ilustrační obrázek družice poškozené srážkou s vesmírným smetím
Tyto nedávné incidenty ukazují, že máme nad svými hlavami problém, který sice pro jeho vzdálenost nevidíme, což však neznamená, že se nás netýká.
Na orbitě přibývá všeho, jen ne volného místa
Každá srážka vygeneruje množství kosmického smetí. Pokud tyto trosky narazí do jiných objektů, vzniknou další úlomky, a tak pořád dokola. Tomuto jevu se říká Kesslerův syndrom a v roce 1978 jej popsal astrofyzik Donald J. Kessler.
Exploze na oběžné dráze znamená velký nárůst nebezpečného smetí. Nejvýznamnější explozí byla kolize mezi družicí Cerise s částí rakety Ariane.
Podle bývalého vědce NASA jednou nebudou moct vyletět rakety na zemskou orbitu, aniž by nebyly zasaženy kosmickým smetím. V takovém případě se na Zemi v podstatě uvězníme.
Odhady Evropské vesmírné agentury (ESA) jsou takové, že se nachází na orbitě víc než třicet tisíc objektů (včetně družic) větších než tenisový míček a 130 milionů menších úlomků.
V blízké budoucnosti bude podle některých expertů katalog funkčních a nefunkčních družic a úlomků pozorovaných sítí teleskopů a radarů US Space Surveillance Network desetkrát větší.
Vesmirne smetí v roce 2013
Zvlášť nebezpečné jsou malé, obtížně pozorovatelné úlomky. Například některé trosky z družice Ikar 39L s rozměry pod deset centimetrů letí rychlostí zhruba 27 358 kilometrů za hodinu.
Díky velké rychlosti (7 až 8 kilometrů za sekundu) a životnosti mají vesmírné úlomky potenciál poškodit či zničit satelity, vesmírné rakety, a v extrémních případech mohou smrtelně ohrozit astronauty.
Mapka větších kusů vesmírného smetí na oběžné dráze kolem Země. S malými výjimkami všechny tyto objekty časem spadnou do atmosféry, kde v drtivé většině rychle shoří.
Zranitelná je rovněž světová ekonomika. Poškození či zničení satelitů může vést k výpadkům služeb, na nichž je lidstvo závislé, jako je globální komunikace, navigace, přesná předpověď počasí, satelitní vysílání televize a další.
Podle databází se nacházelo na oběžné dráze v roce 2018 téměř 5000 satelitů s velkým zastoupením miniaturních satelitů CubeSat. V roce 2017 přibylo na oběžné dráze 453 satelitů, v roce 2018 jich přibylo zhruba 300. Z těchto 5 000 satelitů jich zůstávají funkční 2 000. Za celou éru kosmonautiky jich bylo vypuštěno do vesmíru asi 8 500.
CubeSaty Polo, které vyletěly do vesmíru společně se sondou InSight.
Houstnoucí provoz na oběžné dráze může vyhrotit satelitní konstelace Starlink společnosti SpaceX, která tam má umístěných asi 1 700 satelitů. Cílem však je dopravit na zemskou orbitu 12 000 družic poskytujících širokopásmové připojení k internetu.
Šedesát satelitů připravených ke startu v rámci prvního letu programu Starlink v květnu 2019.
Přední expert na vesmírný odpad v Evropě Hugh Lewis provádí s pomocí dat z databáze Socrates (Satellite Orbital Conjunction Reports Assessing Threatening Encounters in Space), která poskytuje informace o drahách satelitů s jejich budoucími trajektoriemi, odhady blízkých setkání satelitů a raket.
Podle něj zahrnuje Starlink 1 600 blízkých setkání každý týden. Velká část z nich je přitom zastoupena případy vzájemného přiblížení dvou satelitů této konstelace. Ke kosmickým lodím jiných operátorů se družice Starlink přiblíží každý týden asi 500krát.
Satelity konstelace Starlink podle ilustrátora SpaceX.
V okamžiku, kdy bude mít Elon Musk na oběžné dráze všech 12 000 satelitů, bude podle Lewise zahrnovat Starlink devadesát procent všech blízkých setkání.
SpaceX sice spoléhá na autonomní systém svých satelitů pro předcházení riziku srážek, automatické úpravy trajektorie ale mohou zkomplikovat předpovědi kolizí. „Starlink nezveřejňuje všechny provedené manévry. Nikdo neví, kde satelit v několika příštích dnech bude,” vysvětlil Lewis.
Přibývající vesmírný odpad a houstnoucí provoz satelitů na zemské oběžné dráze je problém také pro startující závod v komerční vesmírné turistice, do níž dnes investuje víc než 85 soukromých společností a organizací.
Aby bylo na orbitě pro takové aktivity bezpečno, je potřeba ji aspoň vyčistit od problematického smetí. Z toho důvodu je dnes kromě vesmírného turismu v kurzu také vesmírné popelářství.
Závod vesmírných popelářů
První úspěšný test úklidové mise proběhl v září v roce 2018. Raketa Falcon 9 vynesla k ISS družici RemoveDebris, která vypustila CubeSat, jehož následně zachytila zvětšující se sítí.
První skutečnou úklidovou misi však provede až švýcarská společnost ClearSpace, která vyhrála výběrové řízení Evropské kosmické agentury (ESA) a získala na její realizaci 86 milionů eur (2,2 miliardy korun).
Cílem mise ClearSpace-1, na níž se podílí také Česko, bude zachytit adaptér VESPA, který krouží kolem Země ve výšce 664 až 801 kilometrů.
Schéma mise ClearSpace-1
Družice vynesená do vesmíru raketou zachytí adaptér robotickými rameny, aby jej „vtáhla” do atmosféry, kde oba objekty shoří. Pokud vše půjde podle plánu, dojde k tomu v roce 2025.
Podobný nápad přitom měla také Japonská vesmírná agentura (JAXA). Navrhla myšlenku technologie, která nasměruje zmapované trosky směrem do atmosféry, kde bezpečně shoří.
Ruský startup StarRocket zase přišel s nápadem „pavučinových” satelitů zachytávajících smetí ve vesmíru do polymerní pěny, díky níž následně shoří v zemské atmosféře. Testování této metody bylo naplánováno na letošní rok.
Zobrazení vesmírných trosek na zemské oběžné dráze
Právě startup StarRocket ovšem stál v roce 2019 za kontroverzním nápadem billboardu zvaným Orbital Display. Orbital Display měla být konstelace stovek CubeSatů posílajících k Zemi s pomocí reflexního materiálu a sluneční záře světlo. Družice by se otáčely, vypínaly a zapínaly v závislosti na požadovaném obrazci.
Čistit oběžnou dráhu chce také spoluzakladatel společnosti Apple Steve Wozniak, který v září oznámil založení soukromé satelitní společnosti pro monitoring a úklid objektů ve vesmíru Privateer Space. Firma zatím funguje v „utajeném módu”, příliš informací tedy Wozniak nezveřejnil.
