Mchakato wa uchunguzi wa anga, ambao ulianza kivitendo katikati ya karne ya 20, kwa kawaida huwasilishwa kwa upande chanya kama hatua mpya katika ukuzaji wa maarifa ya kisayansi na kiteknolojia. Walakini, tayari baada ya uzinduzi wa satelaiti ya kwanza, mchakato mbaya kabisa ulianza sambamba, unaohusishwa na kuziba kwa njia za karibu za Dunia. Uchafu uliotengenezwa na mwanadamu angani husababisha vitisho vingi kwa vyombo vya angani na Dunia pia.
Vyanzo vya uchafu wa nafasi
Takataka katika kesi hii inarejelea derivatives ya asili iliyotengenezwa na mwanadamu, ambayo ni tofauti sana, lakini inahusishwa na shughuli za moja kwa moja za binadamu. Kwa mfano, meteoroidi zinazotokea kiasili hazileti tishio, tofauti na taka zinazotengenezwa na binadamu, ambazo huleta vitisho kutokana na kukaa kwake kwa muda mrefu kwenye mzunguko wa chini wa Dunia.
Kwa hivyo, uchafu hatari hutoka wapi angani? Wengi wao nizinazozalishwa wakati wa kurushwa kwa satelaiti na kurushwa kwa magari mengine kwenye obiti. Katika taratibu hizo, meli zinazoongozana na watu au moja kwa moja zinahusika, ambazo huacha nyuma vitu vya kiufundi na matumizi. Chanzo hatari zaidi cha uchafuzi wa mazingira wa aina hii ni uharibifu wa satelaiti na meli kwenye obiti, kama matokeo ambayo vifaa visivyodhibitiwa na sehemu za kimuundo za ndege hubaki angani. Kwa wenyewe, vipande baada ya ajali ya vifaa au katika mchakato wa kutolewa kwa taka iliyopangwa haitoi tishio kubwa kwa idadi moja. Hata hivyo, kwa mkusanyiko wa muda mrefu, vitu vikubwa huundwa, mara nyingi na uwezo wa juu wa mionzi, ambayo inafanya kuwa vigumu kuwaangamiza.
Jukumu kubwa katika michakato ya uundaji wa uchafu hatari linachezwa na athari ya uharibifu wa "umri" wa vifusi kutoka kwa vitu vya angani katika mazingira ya fujo. Mkusanyiko sawa wa uchafu huathiriwa vibaya na vumbi la cosmic, mionzi, joto kali, oxidation ya oksijeni, nk Kwa hiyo, mtu anapaswa kukabiliana sio tu na mambo ya kimwili ambayo yana tishio la mgongano, lakini kwa vifaa visivyo na udhibiti na vya kulipuka vinavyoongeza hatari. ya majanga.
Kufuatilia uchafu wa nafasi
Hatari zilizopo zinazohusishwa na kuwepo kwa vifusi vya anga pia zinahitaji utafiti wa mara kwa mara katika njia za karibu na Dunia. Vifaa maalum huchanganua taka zilizotengenezwa na mwanadamu kulingana na sifa kadhaa, pamoja na saizi, uzito, umbo, kasi,trajectory, utungaji, nk Kulingana na umbali kutoka kwa Dunia, vifaa fulani hutumiwa. Kwa mfano, obiti ya chini ya Dunia ya mfumo wa LEO kawaida hufunika umbali kutoka 100 hadi 2000 km. Uhandisi wa redio, rada, macho, optoelectronic, leza na vifaa vingine vya kuangalia uchafu wa anga hufanya kazi katika wigo huu. Wakati huo huo, algorithms maalum inatengenezwa ili kuchambua habari iliyopokelewa kwenye vifaa hivi. Ili kuchanganya seti ya data iliyogawanyika, miundo changamano ya kihesabu ya kihesabu hutumiwa, ambayo inatoa picha kamili ya kile kinachotokea katika eneo fulani la uchunguzi.
Licha ya matumizi ya mbinu za ufuatiliaji wa teknolojia ya juu, bado kuna matatizo ya kufuatilia chembe ndogo ndogo kama milimita chache. Vipande vile vinaweza kusomwa kwa sehemu tu na sensorer za ubao, lakini hii haitoshi kupata habari kamili, kwa mfano, juu ya muundo wa kemikali wa kitu. Moja ya maelekezo ya kufuatilia chembe hizo ni kile kinachoitwa kipimo cha passiv. Wakati mmoja, kulingana na kanuni hii, sehemu za kituo cha anga za Mir zilirudi Duniani zilisomwa. Kiini cha teknolojia hii ni kusajili athari za chembe zilizosomwa kwenye uso wa kifaa kwenye nafasi wazi. Katika maabara, aina mbalimbali za uharibifu zilichambuliwa, ambayo ilifanya iwezekanavyo kupata maelezo ya ziada kuhusu uchafu wa nafasi. Leo, timu za wanaanga wanafanya kazi katika njia hii ya utafiti moja kwa moja kwenye obiti, na kukagua nyuso za vyombo vya anga vinavyofanya kazi.
Usambazaji wa uchafu katika anga ya karibu ya Dunia
Ufuatiliaji wa anga ya juu unaonyesha usambazaji usio sawa wa uchafu wa aina tofauti katika mizunguko. Makundi makubwa zaidi yanazingatiwa katika eneo la chini la obiti - hasa, ikilinganishwa na obiti za juu, tofauti ya wiani inaweza kuwa mara elfu. Wakati huo huo, kuna uhusiano kati ya wiani wa makundi na ukubwa wa chembe. Msongamano wa anga wa uchafu wa ukubwa wa kati kwa kawaida huwa chini katika mizunguko ya juu kuliko katika obiti za chini katika sehemu ndogo ikilinganishwa na vipengele vya ukonde.
Sifa za usambazaji wa uchafu wa anga kuzunguka Dunia huathiriwa na mambo kadhaa, miongoni mwao ni sifa za asili. Kwa mfano, vipande vidogo vilivyoundwa kutokana na uharibifu wa sehemu za kituo au satelaiti zina vectors zisizo imara za kasi. Kuhusu uchafu mkubwa, kutokana na mienendo yake ya juu inaweza kufikia urefu wa juu hadi kilomita 20,000, na pia kuenea kwenye pete ya geostationary. Katika kiwango cha kilomita 2000, kuna usambazaji usio na usawa na pointi za ongezeko la wiani katika 1000 na 1500 km hasa. Kwa njia, obiti ya geostationary ndiyo iliyoziba zaidi, na katika eneo lake tabia ya juu ya uchafu kuelea imerekodiwa.
Mitindo ya ukuzaji wa uchafu wa nafasi
Wanasayansi wa anga wanajali zaidi kuhusu uwezekano badala ya vitisho vya sasauchafu katika obiti za Dunia. Kwa sasa, tafiti zinaonyesha kuongezeka kwa kiwango cha uchafuzi wa mazingira kwa 4-5% kwa mwaka. Kwa kuongezea, jukumu la uzinduzi wa spacecraft bado halijatathminiwa kwa uhakika katika suala la ukuaji wa idadi ya miili ya kigeni katika njia tofauti. Vitu vikubwa vinaweza kutabiriwa, lakini, kama ilivyoonyeshwa tayari, habari ndogo juu ya uchafu mdogo hata katika nafasi ya karibu hairuhusu sisi kuzungumza na kiwango cha juu cha usawa juu ya sifa za uchafu mwingi. Licha ya hayo, wanasayansi hufanya hitimisho mbili zisizo na utata kuhusu uchafu mdogo:
- Kiasi cha chembe ndogo zinazoundwa kutokana na uharibifu huongezeka kwa kasi kwa kuongezeka kwa idadi ya migongano. Katika hali ya maabara na katika tafiti za kinadharia, ilionyeshwa kuwa vipande vidogo vinajumuisha sehemu kubwa ya vipengele ambavyo vinatenganishwa na vitu vya uharibifu.
- Chembe ndogo sana katika muundo wa bidhaa sawa za mgongano huathirika zaidi na athari hasi za nguvu za nje. Athari za uharibifu wakati uchafu uko katika hali ya fujo kwa muda mrefu hupunguza uwezekano wa tathmini ya kuaminika ya siku zijazo za mikusanyiko kama hiyo.
Ni wazi, matatizo ya kupata uchafu katika anga yatazidi kuwa mbaya zaidi, jambo ambalo linahitaji kupitishwa kwa hatua zinazofaa. Lakini hata kwa kuzima kabisa kwa miradi inayohusiana na nafasi, mzunguko wa Dunia utaendelea kuziba kwa sababu ya mgongano wa vitu vilivyopo vya uchafuzi wa mazingira na chembe za asili. Kwa hali mbaya, mchakato huu utaendelea kwa angalau 100 nyinginemiaka.
Aina za athari za uchafuzi wa nafasi
Madhara hatari zaidi kutokana na ushawishi wa uchafu wa anga ni pamoja na yafuatayo:
- Uharibifu wa ikolojia kwa Dunia. Kwa yenyewe, uwepo wa uchafu wa teknolojia ndani ya obiti ya karibu ya Dunia unahusisha mabadiliko katika historia ya ikolojia na inakiuka usafi wa awali wa mazingira. Kwa mujibu wa waangalizi wa astronomia, mchakato wa kupunguza uwazi wa nafasi ya karibu ya Dunia tayari unaendelea, ambayo pia inaelezea kuwepo kwa kuingiliwa kwa uendeshaji wa vifaa vya redio. Moja kwa moja kwa Dunia, mtu anaweza kutambua hatari ya vifaa vinavyoanguka na vifaa vya mafuta vinavyohakikisha uendeshaji wa injini za ndege.
- Vifusi vinavyoanguka Duniani. Hata bila athari ya mionzi, kuanguka kwa taka iliyotengenezwa na mwanadamu kutoka angani kunaweza kusababisha matokeo mabaya. Hadi sasa, vitu vikubwa zaidi vilivyotua vilikuwa na wingi wa si zaidi ya tani 100, lakini hii haikuleta tishio kubwa kwa sayari. Kwa upande mwingine, kadri nguvu ya kizuizi cha mzunguko wa dunia inavyoongezeka, hali hii itazidi kuwa mbaya.
- Hatari ya mgongano wa nafasi. Usidharau madhara ya uchafu wa nafasi kwa vifaa vinavyotumiwa katika usaidizi wa ndege. Athari sawa za chembe kubwa na ndogo zinaweza kusababisha usumbufu mkubwa katika utendakazi wa vifaa, na ajali kubwa huhatarisha matarajio ya utekelezaji wa miradi kabambe ya gharama kubwa.
Mifumo ya tathmini ya uharibifu wa kuacha kufanya kazitakataka
Kwanza kabisa, mazoezi ambayo tayari yameanzishwa ya kuchanganua athari kwenye uso wa vyombo vya anga yanatumiwa na uchunguzi wa nje na wanaanga wenyewe. Kama ilivyoelezwa hapo juu, matokeo ya masomo kama haya yanaweza kutumika zaidi kuamua sifa za takataka. Hata hivyo, taarifa sahihi zaidi za uchambuzi hutolewa tu na vipimo vya maabara ambayo nyenzo zinazolengwa zinaathiriwa. Mwigo wa mgongano wa vifaa na uchafu katika nafasi hupatikana kupitia athari za kasi ya juu. Zaidi ya hayo, kwa njia ya modeli ya kompyuta na dijiti, data iliyopatikana inasindika na uchambuzi wa sifa za uharibifu na mitambo ya athari kwenye kitu kinacholengwa. Miongoni mwa viashiria kuu ni sifa kama vile nguvu, uhifadhi wa utendakazi, uhai wa vipengele vya mtu binafsi, kiwango cha kugawanyika, n.k.
Kubainisha kiwango cha tishio cha uchafu wa nafasi
Hata katika hatua za kubuni za vituo vya obiti na nafasi za anga, uwezekano wa kugongana na aina mbalimbali za uchafu huzingatiwa. Ili kuhesabu uaminifu kamili wa muundo, data kuhusu mazingira maalum ambapo kifaa kitatumika hutumiwa. Wakati huo huo, usahihi wa mbinu za majaribio na za uchambuzi za kutathmini vitisho bado ni tatizo kubwa. Uchafu katika nafasi unaweza tu kuchunguzwa kwa kiwango fulani cha mawazo, na kufanya kuwa vigumu kwa wabunifu kuandaa vizuri magari kwa migongano ya kasi. KwaKwa tathmini ya takriban ya tishio, dhana ya mtiririko wa jumla wa uchafu wa nafasi hutumiwa, ambayo inaweza uwezekano wa kukutana kwenye njia ya chombo. Data zaidi huonyeshwa kwenye msongamano wa mtiririko, kasi, pembe za mashambulizi na idadi ya athari zinazotarajiwa.
Njia za kupunguza vitisho kutoka kwa uchafu angani
Kiwango cha chini cha ufuatiliaji na uainishaji wa uchafu wa nafasi kwa ubashiri wake ni sehemu tu ya tatizo. Katika hatua ya sasa, wataalamu wanakabiliwa na masuala kadhaa yanayohusiana na kupunguza hatari za athari mbaya za taka zinazofanywa na mwanadamu katika anga ya nje. Leo, maelekezo mawili yanazingatiwa ili kutatua tatizo hili. Kwanza, hii ni kupunguzwa kwa jumla kwa safari za ndege, na pia kupunguza michakato ya kiteknolojia ambayo husababisha kuziba kwa obiti katika viwango tofauti. Pili, tunaweza kuzungumza juu ya uboreshaji wa miundo ya magari na kupunguzwa kwa sehemu ambazo zinaweza kuwa uchafu wa nafasi. Tahadhari maalum katika mifumo ya udhibiti wa nafasi leo ni kujitolea kwa uchafuzi wa vitu vyenye mionzi. Hii inahusu kupunguzwa kwa bidhaa za moshi wa injini hadi mpito hadi rasilimali mpya ya mafuta.
Matarajio ya mapambano dhidi ya uchafu katika nafasi ya karibu
Kazi hai kuelekea udhibiti wa shughuli za anga katika ngazi ya kimataifa inatoa misingi ya matumaini katika kutathmini maendeleo ya hali katika siku zijazo. Mtazamo wa uangalifu juu ya usafi wa mazingira ya obiti umejumuishwa katika dhana za mipango ya kimkakati ya majimbo makubwa, ambayo huchangia.mchango mkubwa katika mapambano dhidi ya uchafu katika nafasi. Kusafisha na kuondolewa kwa chembe ndogo na kubwa kwa obiti za poligoni ni mojawapo ya maeneo muhimu katika utakaso wa nafasi kutoka kwa uchafuzi wa mwanadamu, lakini hakuna mbinu za ufanisi za kutekeleza dhana hii bado. Hili ni kazi gumu kiteknolojia, kwa hivyo mkazo mkuu kwa sasa bado uko kwenye njia za kuboresha shughuli za binadamu angani.
Hitimisho
Mojawapo ya njia kuu za kutatua matatizo ya vifusi angani ni kuacha kabisa kurusha vituo vya obiti na satelaiti hadi njia mpya na nafuu zaidi za kusafisha mazingira ya karibu na Dunia ionekane. Lakini mwelekeo huu pia ni wa juu kwa sababu ya sababu kadhaa za kiuchumi na kiteknolojia. Walakini, kuna mahitaji ya kubadilisha hali kuwa bora. Hata ukiangalia nyuma miongo kadhaa, unaweza kugundua mabadiliko ya kimsingi katika mtazamo wa mtu mwenyewe kwa shida hii. Kwa hiyo, ikiwa wakati wa uendeshaji wa kituo cha nafasi ya Mir, mazoezi ya kawaida yalikuwa kutolewa kwa moja kwa moja kwa bidhaa za taka za wafanyakazi, basi leo hii haiwezekani kufikiria. Sheria kali zaidi na zaidi zinaletwa ili kudhibiti michakato ya kuwa katika anga ya juu. Hili pia linathibitishwa na mikataba ya kimataifa, kulingana na ambayo nchi zinazoshiriki katika shughuli za anga zinalazimika kuzingatia kanuni za kupunguza athari mbaya kwa hali ya kiikolojia katika mazingira ya karibu ya Dunia.
