Os humanos podem ser a única espécie conhecida a ser capaz de jogar lixo no espaço. Esta frase não é "Versalhes", e até mesmo uma sugestão de desamparo.
Ainda estamos longe de conseguir enviar lixo doméstico para o espaço a baixo custo. O lixo mencionado na frase acima se refere a "satélites e destroços abandonados ou danificados". Há cada vez mais deles girando silenciosamente em torno da Terra. , Torna-se uma verdadeira "rede".
Se os seres humanos olharem para a era espacial mais distante, pode-se dizer que o problema do lixo espacial e do lixo doméstico é igualmente sério.A única diferença está em se o lixo circunda a cidade ou a Terra.
Satélites Starlink de Musk, os cientistas dizem que cerca de 3% falharam
O projeto Starlink da SpaceX atraiu muita atenção desde o seu início, e sua popularidade não diminuiu, não apenas por causa da natureza "ousada" do plano, mas também porque espera que o número total de satélites a serem lançados alcance um número surpreendente: 42.000. .
A razão para o lançamento de tantos satélites é que a Starlink planeja construir uma rede de satélites cobrindo o mundo para fornecer serviços de banda larga aos usuários na terra e, em certa medida, resolver os problemas de rede em áreas remotas e áreas especiais do ambiente natural – em áreas escassamente povoadas Ou onde as pessoas estão inacessíveis, não é muito econômico estabelecer estações base que requeiram manutenção humana de vez em quando.
De acordo com o Escritório de Detritos Espaciais da Agência Espacial Europeia (SDO), em fevereiro de 2020, havia aproximadamente 5.500 satélites em órbita.
Em outras palavras, o número total de satélites lançados por apenas um plano Starlink é mais de 7 vezes o número total de satélites em órbita antes .
Não importa o quão científica e tecnológica a palavra satélite pareça, ainda é um grande "produto eletrônico" na análise final, e tem que passar por muitos testes, como decolagem e mudança de órbita, e defeitos são inevitáveis.
▲ Foto de: NASA (Unsplash)
Jonathan McDowell, astrônomo do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, comparou dados da SpaceX e do governo dos Estados Unidos, e especulou que cerca de 3% dos mais de 800 satélites Starlink que foram lançados para o céu podem ter falhado . O satélite "pode ter se desintegrado ou caído na atmosfera para queimar".
Por que a baixa taxa de falha de 3% é motivo de preocupação?
O astrônomo Jonathan McDowell disse que uma taxa de falha de 3% é um nível normal, enquanto a SpaceX acredita que a taxa de falha é de apenas cerca de 1%. Em outras palavras, a SpaceX também reconhece a existência da falha e reconhece o fato de que a falha ocorreu.
Se calculado a uma taxa de falha de 3%, cerca de 1260 satélites falharão em 42.000 satélites. Se calculado a uma taxa de falha de 1%, esse número é 420.
▲ O filme "Robôs" mostra a Terra envolta em um satélite que falhou
De acordo com dados do Escritório de Detritos Espaciais (SDO) da Agência Espacial Europeia, até fevereiro de 2020, haverá cerca de 3.200 satélites falhados. Depois disso, o fracasso de apenas um projeto do projeto Starlink pode ter atingido o fracasso de humanos por décadas. 12% -38% do número total de satélites.
Atualmente, todos os países do mundo estão se preparando para construir uma Internet espacial, e o número de satélites a serem lançados está aumentando geometricamente. Alguns cientistas prevêem que o número total de satélites planejados para serem lançados no futuro pode ultrapassar 100.000. Independentemente de a taxa de falha ser de 3% ou 1%, o número de satélites com falha é um número enorme.
Saindo do total pra falar da incidência, é tudo …
O espaço é tão grande que não pode acomodar satélites mortos?
Muitas pessoas pensam que os satélites são pequenos e o espaço é muito grande. Os satélites não são nem mesmo um pedaço de areia no espaço. Se falharem, irão falhar.
Mas, na verdade, satélites com falha são como bombas-relógio, que podem causar danos devastadores a outros satélites a qualquer momento.
▲ Os detritos em alta velocidade no espaço são extremamente letais. Fonte da imagem: Filme "interestelar"
Existem várias palavras-chave envolvidas: órbita, colisão e detritos. Quando esses três fatores se juntam, a falha de um satélite é um grande problema.
1. A órbita do satélite e os recursos de frequência estão se tornando mais escassos
As localizações de órbita geossíncrona são muito escassas e os satélites precisam ser espaçados para evitar interferência de rádio. "O espaço é tão grande que os satélites podem ser espremidos livremente" não pode ser alcançado.
A fim de aliviar a escassez de recursos orbitais, a ITU alocará as posições orbitais dos satélites com base em vários fatores, como a área territorial e a população de cada país. Assim como as placas atuais nas cidades de primeiro nível, existem apenas algumas estradas. A competição humana se tornará mais intensa.
Satélites ineficazes também ocupam órbitas, desperdiçando recursos valiosos. De acordo com o Beijing Daily, a razão pela qual o satélite Beidou da China "foi lançado nas últimas quatro horas" também se deve a fatores orbitais e de frequência.
▲ Diagrama esquemático do satélite Beidou Foto do site oficial do Beidou Navigation System
Isso porque, em 18 de abril de 2000, a ITU aprovou a freqüência e a órbita dos satélites de navegação declarados pela China O sistema de navegação por satélite "Beidou" entrou na lista de freqüências da ITU e obteve formalmente o status legal. Porém, de acordo com as normas internacionais, se não for utilizado em até 7 anos a partir do registro, ou seja, antes de 17 de abril de 2007, a frequência expirará.
2. Satélites com falha são mais propensos a causar colisões
Os satélites que são lançados com sucesso e estão em serviço normal são controlados por sinais e podem mudar de órbita, evadir e ajustar ângulos. Satélites inválidos não são mais controlados por humanos. Eles estão basicamente "flutuando no espaço" devido à perturbação da Terra (uma causa). Desvio da órbita devido à atração de outros corpos celestes ou influência de outros fatores.
Muitos satélites falhados são abandonados e ninguém mais se preocupa com eles, e eles não sabem para onde vão na Terra. Isso aumenta muito o risco de colisões entre satélites recém-lançados e satélites falhados.
Por exemplo, em dezembro de 2009, o terceiro estágio do foguete Longa Marcha 4 lançado pela China e o satélite abandonado lançado pela antiga União Soviética em fevereiro de 1989 quase colidiram em alta velocidade a 991 quilômetros acima da Antártica. Quando os dois estavam mais próximos, a distância poderia ser de apenas 12 Metro.
3. Os destroços após a colisão causam repetidamente os dois problemas acima
Após uma colisão, o satélite com falha produzirá uma grande quantidade de destroços. A maioria dos destroços será espalhada na órbita do satélite com falha e continuará a girar em torno da Terra. Isso ocupará recursos orbitais e aumentará a probabilidade de colisão. Uma pequena parte dos detritos será espalhada. Saia e flutue no espaço. Os cientistas especularam que pode haver centenas de milhões de detritos acima do nível milimétrico.
▲ Mapa de especulação de detritos produzido pela Agência Espacial Europeia
Quão poderosos são esses detritos?
Na órbita baixa da Terra a uma altura de 300-450 quilômetros, a velocidade dos detritos espaciais pode chegar a 7 a 8 quilômetros por segundo. Quando eles estão em uma órbita geoestacionária a uma altitude de 36.000 quilômetros, sua velocidade chega a 3 quilômetros por segundo.
Se dois objetos com uma velocidade de 7 quilômetros por segundo colidem no espaço, detritos de cerca de 10 cm podem danificar toda a espaçonave ou satélite, e detritos de cerca de 1 cm podem penetrar na cápsula espacial, mesmo que seja imperceptível na Terra Detritos de cerca de 1 mm podem causar ferimentos.
Um pedaço de lixo espacial pesando 10 gramas atinge um satélite, o que equivale a dois carros de 100 km / h colidindo um com o outro. O satélite pode ser penetrado ou destruído diretamente em 1,5 segundo e ameaçará diretamente a segurança dos astronautas.
A Estação Espacial Internacional é o "alvo vivo" dos destroços do satélite. Em abril de 2016, uma rachadura de 7 mm de diâmetro apareceu no vidro do deck de observação terrestre da Estação Espacial Internacional, causada por um pequeno impacto de destroços.
▲ Imagine as consequências da quebra instantânea de vidros
Resolva satélites inválidos, a maioria deles depende do céu
Como resolver os riscos potenciais de satélites com falha?
A resposta é: depende principalmente do céu.
1. Lei de Abandono
O risco de recuperação é alto e o custo é alto. O destino final de um satélite com falha é continuar girando em torno da Terra sozinho. A única coisa que as pessoas podem fazer é esperar que o satélite se decomponha gradualmente por conta própria, ou lentamente caia na atmosfera e se extinga.O ciclo é geralmente longo, o que pode levar décadas.
2. Método de "cremação"
No início do projeto do satélite, alguns satélites reservaram uma parte da eletricidade e do combustível, esperando que o satélite estivesse à beira da falha, acendesse o combustível restante e empurrasse o satélite para a atmosfera para combustão.
▲ De acordo com o site oficial do Starlink Project, quando a vida útil do satélite terminar, ele usará o sistema de propulsão aerotransportada para desorbitar
No entanto, o satélite é um instrumento projetado com precisão e o espaço interno é grande e pequeno. A operação aparentemente simples de "deixar a porta dos fundos" pode causar problemas como aumento de custos ou riscos. Portanto, muitos satélites não possuem este design.
3. Enterro no espaço
Alguns satélites são satélites em órbita de médio a alto, que estão muito longe da atmosfera da Terra e, eventualmente, são empurrados para o espaço em vez da atmosfera.
No entanto, como o combustível reservado para os satélites em geral é muito pequeno, não é suficiente para permitir que um satélite com falha voe para as profundezas do espaço. Ele está apenas voando para uma órbita espacial sem importância ou não utilizada e ainda circunda a Terra.
4. Limpeza ativa
Em 25 de junho de 2016, o "Longa Marcha VII" da China foi lançado com sucesso. Um veículo de limpeza de lixo espacial chamado "Aolong One" entrou no espaço juntos. Era conhecido como um "limpador de espaço" e poderia ser agarrado por um braço robótico. Satélites e detritos espaciais foram trazidos para a atmosfera e queimados.
Além de agarrar com um braço mecânico, existem métodos como redes a jato para capturar satélites com falha e disparo a laser de satélites com falha. Pode-se dizer que a "terapia conservadora" ainda representa a maioria, e há cada vez mais métodos de tratamento ativos.
continue! continue! continue!
O cientista russo Tsiolkovsky disse uma vez: "A Terra é o berço da humanidade, mas a humanidade não pode viver no berço para sempre."
Com o avanço da sociedade, quando os seres humanos gozam da proteção do berço da terra, também se deparam com a escassez de alguns recursos. A melhoria da produtividade e do nível de produção é sempre limitada pelo processo objetivo de desenvolvimento da civilização humana, que continuamente promove conflitos irreconciliáveis de recursos e, finalmente, caminha em direção Crise econômica e até guerra.
Se pudermos explorar e desenvolver mais os recursos espaciais, esta "doença terrestre" pode ser aliviada ou resolvida até certo ponto. O lançamento de satélites é o primeiro passo para a humanidade entrar verdadeiramente no espaço. Após incontáveis épocas, ele será registrado na história por novos humanos.
Acontece que, quando a humanidade realmente pretende imigrar para outro planeta no espaço, se aqueles milhares de satélites inválidos flutuando sobre a terra se tornassem o maior obstáculo para a humanidade lutar no espaço, seria humor negro demais.
Quer seja explorar o espaço ou limpar o lixo do espaço, temos apenas uma escolha: para a frente, para a frente, para a frente!
Planejador de plano de terceira categoria, hospedeiro espelho de segunda categoria, swingman pródigo de primeira categoria
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