top of page

Kosmický odpad – problém odpadu ve vesmíru

Kosmický odpad označuje nefunkční družice, části raket a další objekty, které zůstaly na oběžné dráze Země. Rostoucí množství tohoto odpadu představuje riziko pro kosmické mise i satelity.

Co je to kosmický odpad

Je to odpad, který po sobě lidstvo zanechalo ve vesmíru během svých odvážných průzkumných expedic. Někdy se mu také říká kosmické smetí (space debris). Tento kosmický odpad poletuje kolem nás po orbitě rychlostí kolem 28 000 km/h a stává se z toho dost závažný problém. Především pro další odvážné dobyvatele vesmíru.

​

Kolik odpadu je ve vesmíru

Podle aktuálních odhadů ESA a NASA se kolem Země pohybuje více než 36 000 sledovaných objektů větších než 10 cm, přibližně milion fragmentů o velikosti 1–10 cm a desítky milionů menších částic. Celková hmotnost kosmického odpadu se dnes odhaduje zhruba na 9–11 tisíc tun a množství nadále roste.

Již v roce 1978 upozornil americký vědec Donald Kessler na možnost tzv. řetězových kolizí (Kesslerův syndrom), které by mohly výrazně omezit bezpečné využívání oběžné dráhy.

Banner knihy Špionáž prázdné mysli.
Space Satellite

Jak vzniká kosmický odpad

Bude to již pěkná řádka let, co člověk prvně vzhlédnul k nebi a napadlo ho, zda-li by nebylo možné i tam něco získat, využít, nebo aspoň šlohnout. Zdrojem tzv. kosmického odpadu je vše, co lidstvo dopravilo (a dopraví) do vesmíru. Jde o již nepoužívané družice, rakety na výnos družic, vybuchlé součásti motorů a nepočitaně různého “kosmického smetí“. Ano. Lidstvo si zaneřádilo odpadem nejen lesy, vodu, hory, vzduch, ale i okolní vesmír v nízkých oběžných drahách. Jestli ten svinec po sobě uklidíme se neví. Nicméně pokud někde ve vesmíru existují nějaké jiné civilizace, a napadlo by je někdy se k nám vydat, první, s čím se setkají, budou shluky odpadu poletující kolem zeměkoule. Co si o nás asi ti mimozemšťané budou myslet, že? V každém případě odborníci již dnes odhadují, že už v blízké budoucnosti může dojít k nárůstu kolizí a teoreticky i k neobyvatelnosti nízkých oběžných drah.

​

Je kosmický / vesmírný odpad nebezpečný?

Pokud vesmírné haraburdí dopadá zpět na zem, většinou shoří v atmosféře. Nebo to dopadne do oceánů, které tvoří většinu povrchu naší planety. Nebezpečí kosmického odpadu spočívá v tom, že poletuje vesmírem dost vysokou rychlostí. Vesmírné družice jsou většinou vyrobeny z hliníku, titanu, slitin nebo jiných kompozitních materiálů. Při nárazu i malého úlomku může dojít k závažným škodám na zařízeních, které ještě fungují. Malé úlomky do 1 cm si lze představit jako vystřelené projektily. Ostatně jistě si pamatujete úvodní scénu z filmu Gravitace. Přesně v tom je potencionální nebezpečí kosmického odpadu. V riziku kolize. Nezpochybnitelné nebezpečné jsou rizika explozí způsobené zbytkovou energií (palivem a bateriemi). Evropská kosmická agentura ESA se domnívá, že na orbitu nebude "k hnutí" již během třiceti následujících let. Podle názoru odborníků z ESA bude v nejbližší budoucnosti ve vesmíru docházek ke zhruba čtyřiceti srážkám každý rok.

​

„Do Vesmíru bylo vypuštěno přes 6000 družic. Funkčních je dnes zhruba polovina“.

​

Kolize s vesmírným odpadem

V minulosti bylo zaznamenáno několik krizových situací i zásadních karambolů, které způsobil vesmírný odpad. Například v roce 2009 se nad Sibiří srazila ruská družice Kosmos-2251 s telekomunikačním satelitem Iridium. Z obou zařízení zbylo jen mračno šrotu. Ve stejném roce musela být preventivně evakuována naše slavná Mezinárodní kosmická stanice ISS z důvodu blížícího se mraku kosmického smetí. O něco dříve způsobila Čína při testu svého protidružicového systému zničení meteorologické družice FY-1C, následkem čeho vznikl další obrovský mrak kosmického smetí. Drobné střety s vesmírným smetím budou stále častější. Proto je většina citlivých zařízení kosmických zařízení chráněna tzv. Whipplovými štíty z vrstveného kevlaru či jiných kompozitů. Kosmické lodě jimi ale chránit nelze.

 

„Už centimetrový úlomek dokáže prorazit plášť kosmických zařízení“

Počítačová vizualizace kosmického odpadu kolem Země

JAKÝ JE NEJSTARŠÍ VESMÍRNÝ ODPAD?

Je to pravděpodobně družice Vanguard 1. Do vesmíru odstartovala v roce 1958, už přes půl století je nefunkční a podle odhadů bude kolem Země kroužit ještě zhruba dvě stovky let.

(Zdroj: National Geographic)

Počítačová simulace sledovaných kusů kosmického odpadu na nízké oběžné dráze

Menší družice obvykle na Zemi nedopadnou. Při návratu do atmosféry většinou shoří a na zemský povrch dorazí maximálně jako prach nebo drobné zbytky. Jen výjimečně přežijí robustnější části konstrukce.

Jak snížit množství vesmírného odpadu?

V principu je to podobné jako s odpadem pozemským: nejlepší je ho vůbec nevytvářet. To ale předpokládá odpovědný vývoj a provoz kosmických technologií – tedy už při návrhu satelitů počítat s tím, co se s nimi stane po skončení životnosti. Ideální je jejich řízený zánik v atmosféře, kde většina konstrukce shoří.

​

O pokusy o „vesmírný úklid“ nouze není. Už kolem roku 2015 se mluvilo například o servisních družicích, které by satelity opravovaly, doplňovaly palivo nebo je bezpečně odtahovaly z orbitu. Projekty ale často narážejí na jeden zásadní problém – astronomickou cenu. Úklid vesmíru je zkrátka zatím dražší než výroba nových satelitů.

​

Vedle toho se diskutují i různé experimentální metody: zachytávací sítě, robotická ramena, brzdicí plachty, lasery pro změnu dráhy úlomků nebo materiály typu aerogel, které by částice zachytávaly. Většina těchto řešení je zatím spíš ve fázi testů nebo studií.

​

A mimochodem – naše atmosféra už dnes funguje jako jakási kosmická spalovna, protože menší kusy odpadu v ní prostě shoří. Snad to ale nikoho neinspiruje k tomu vystřelovat odpad do vesmíru jen proto, aby se „ekologicky“ spálil cestou zpátky :-)

​

 

„Největší hustota částic kosmického smetí existuje na nízkých oběžných drahách ve výškách 400 až 1500 km“

 

Starlink a kosmický odpad

Velký rozvoj satelitních sítí, například systému Starlink, výrazně zvyšuje počet objektů na oběžné dráze Země. Jen tato konstelace dnes čítá přes 5 000 aktivních družic a v budoucnu se počítá až s desítkami tisíc. Moderní satelity jsou sice konstruovány tak, aby po skončení životnosti řízeně zanikly v atmosféře, přesto jejich rostoucí množství zvyšuje riziko kolizí a vzniku dalšího kosmického odpadu. Právě masivní nasazování satelitních konstelací je dnes jedním z hlavních témat diskuse o bezpečnosti kosmického prostoru. A jen tak na okraj, většina komunikace jde přes podmořské kabely.

​

Co je to Kesslerův efekt

Americký vědec Donald Kessler už v roce 1978 upozornil na možnost řetězové reakce srážek družic a jejich fragmentů. Pokud by množství odpadu na orbitě překročilo určitou mez, každá další kolize by vytvářela další úlomky a tím zvyšovala pravděpodobnost dalších srážek. Tento scénář se dnes označuje jako Kesslerův syndrom.

​

Některé modely naznačují, že bez aktivního řešení by se situace mohla v dlouhodobém horizontu výrazně zhoršovat a některé oběžné dráhy by se staly obtížně využitelné. Pro všechny budoucí vesmírné turisty tedy spíš varování než dobrá zpráva.

Vesmírné odkazy

​

KDO MONITORUJE KOSMICKÝ ODPAD

Kosmické trosky sledují radary, optické teleskopy i laserové systémy. Na nízké oběžné dráze se běžně monitorují objekty větší než asi 10 cm, menší úlomky lze zachytit jen experimentálně nebo statisticky. Na sledování se podílejí například systémy NASA, ESA i další národní kosmické agentury.

KDE JE HŘBITOV KOSMICKÝCH ZAŘÍZENÍ

Nejčastějším místem řízených dopadů kosmických zařízení je oblast zvaná bod Nemo v jižním Pacifiku (zhruba mezi Chile a Novým Zélandem). Od 70. let sem bylo navedeno už přes 300 vysloužilých kosmických objektů. Asi 4 km pod hladinou tak leží trosky amerických, ruských i evropských kosmických plavidel.

KOLIK ODPADU JE KOLEM ZEMĚ?

Od začátku kosmické éry (1957) bylo vypuštěno už přes 15 000 družic.


Na oběžné dráze dnes sledujeme asi 36 000 větších objektů a celková hmotnost kosmického odpadu přesahuje 10 000 tun.
 

Menších úlomků (mm–cm) jsou pak miliony — a ty jsou paradoxně nejnebezpečnější.

bottom of page