Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Rumlovgivningen er en vigtig del af kampen mod rumaffald

Kredit:ESA

Pladsen bliver overfyldt. Mere end 100 millioner små stykker affald spinder i kredsløb om Jorden, sammen med titusindvis af større bidder og omkring 3, 300 fungerende satellitter.

Store satellitkonstellationer som Starlink bliver mere almindelige, irriterende astronomer og forvirrende afslappede skywatchers. I det kommende årti, vi kan se mange flere satellitter opsendt end i hele historien indtil nu.

Kollisioner mellem objekter i kredsløb bliver sværere at undgå. Adskillige teknologier til at få rumaffald ud af fare er blevet foreslået, senest planen fra det australske selskab Electro Optic Systems (EOS) om at bruge et par jordbaserede lasere til at spore affald og "skubbe" det væk fra potentielle kollisioner eller endda helt ud af kredsløb.

Værktøjer som dette vil være i høj efterspørgsel i de kommende år. Men sideløbende med ny teknologi, vi skal også finde frem til de bedste måder at regulere aktiviteten i rummet på og beslutte, hvem der er ansvarlig for hvad.

Aktiv fjernelse af affald

EOS's lasersystem er blot et af en række "aktiv debris removal" (ADR) teknologier, der er foreslået i løbet af det sidste årti. Andre involverer sejl, tentakler, net, kløer, harpuner, magneter og skum.

Uden for Australien, Den japanske virksomhed Astroscale tester i øjeblikket sit ELSA-system til at fange affald med magneter. Det britiske RemoveDEBRIS-projekt har eksperimenteret med net og harpuner. Den Europæiske Rumorganisation (ESA) er engageret i forskellige affaldsrelaterede missioner, herunder ClearSpace-1 "rumkloen, " designet til at gribe et stykke affald og trække det ned til en lavere bane, hvor kloen og dens fangede bytte vil ende deres liv i en brændende omfavnelse.

Astroscales ELSA-system vil bruge magneter til at fange rumaffald. Kredit:Astroscale

Næropkald bliver mere almindelige

Rumaffald udgør en meget reel trussel, og interessen for ADR-teknologier vokser hurtigt. ESA anslår, at der i øjeblikket er 128 millioner stykker affald mindre end 1 cm, omkring 900, 000 stykker affald 1-10 cm i længden, og omkring 34, 000 stykker større end 10 cm i kredsløb om Jorden.

I betragtning af den høje hastighed af objekter i rummet, enhver kollision - med affald eller en "live" satellit - kan skabe tusindvis flere stykker affald. Disse kunne skabe flere kollisioner og mere affald, potentielt udløser en eksponentiel stigning i affald kaldet "Kessler-effekten". Til sidst kunne vi se et "affaldsbælte" rundt om Jorden, gør plads mindre tilgængelig.

I den seneste tid, vi har set flere "nær-kollisioner" i rummet. I slutningen af ​​januar 2020, vi så alle hjælpeløst på, da to meget større "døde" satellitter – IRAS og GGSE-4 – passerede inden for få meter fra hinanden. NASA flytter ofte den internationale rumstation, når den beregner en højere end normalt risiko for kollision med affald.

Flere satellitter, mere risiko

Problemet med rumaffald bliver mere presserende, efterhånden som flere store konstellationer af små satellitter opsendes. I 2019, ESA sendte en af ​​sine jordobservationssatellitter på en lille omvej for at undgå en høj mulighed for en kollision med en af ​​SpaceX's Starlink-satellitter.

I de sidste par dage, satellitter fra One Web og Starlink kom faretruende tæt på en kollision. Hvis blot nogle få store virksomheders velkendte planer går i opfyldelse, antallet af genstande, der sendes ud i rummet i løbet af de kommende år, vil dværge med en faktor på op til ti gange det samlede antal opsendt i løbet af de seks årtier siden det første menneskeskabte objekt (Sputnik 1) blev sendt i kredsløb i 1957.

Satellitter som SpaceXs Starlink-konstellation vil blive et mere og mere almindeligt syn på nattehimlen i de kommende år. Kredit:Mads Claus Rasmussen / EPA

Rumlov kan hjælpe

Enhver mulig teknologi til at afhjælpe problemet med rumaffald bør undersøges grundigt. På samme tid, aktiv fjernelse af affald rejser politiske og juridiske problemer.

Rummet er et område uden for national jurisdiktion. Som det åbne hav, rummet er styret af international lov. Traktaten om det ydre rum fra 1967 og de fire andre internationale traktater, der fulgte, fastlagde en ramme og nøgleprincipper til at lede ansvarlig adfærd.

Mens ingeniørerne måske forestiller sig net og harpuner, international lov er dårlige nyheder for håbefulde rum-"pirater". Ethvert rumobjekt eller del af et rumobjekt, funktionel eller ej, forbliver under en "registreringsstats" jurisdiktion.

I henhold til international lov, at fange, at afbøje eller forstyrre et stykke affald ville udgøre en "national aktivitet i det ydre rum" - hvilket betyder, at de lande, der har godkendt eller accepteret ADR-manøvren, har et internationalt juridisk ansvar, også selvom handlingen udføres af en privat virksomhed. Ud over, hvis noget går galt (som vi ved, pladsen er svær), en ansvarsordning gælder for "startstaterne" i henhold til den gældende traktat, som vil omfatte de lande, der er involveret i lanceringen af ​​ADR-køretøjet.

Vejreglerne

Ud over de juridiske tekniske detaljer, fjernelse af affald rejser kompleks politik, geopolitisk, økonomisk, og sociale udfordringer. Hvis ansvar er det at fjerne affald? Hvem skal betale? Hvilke rettigheder har ikke-rumfarende nationer i diskussioner? Hvilket affald skal bevares som arv?

Og hvis en stat udvikler evnen til at fjerne eller aflede rumaffald, hvordan kan vi være sikre på, at de ikke vil bruge det til at fjerne eller aflede et andet lands "live" satellitter?

Eksperter arbejder på at genkende og bestemme de relevante lovmæssige "færdselsregler." De Forenede Nationers komité for fredelig brug af det ydre rum (COPUOS) beskæftiger sig med rumstyring, og det har haft "juridiske mekanismer i forbindelse med afbødning af rumaffald og afhjælpningsforanstaltninger" på sin dagsorden i årevis. Der er allerede nogle bredt accepterede og praktiske retningslinjer for afbødning af affald og langsigtet bæredygtighed af rumaktiviteter, men hver foreslået løsning bringer andre spørgsmål med sig.

Til sidst, enhver affaldsrensningsaktivitet vil kræve en forhandlet aftale mellem hver af de relevante parter for at sikre, at disse juridiske og andre spørgsmål behandles. Til sidst, vi ser måske en standardiseret proces opstå, i koordinering med et internationalt system for rumtrafikstyring.

Menneskehedens fremtid er uløseligt forbundet med vores evne til at sikre en levedygtig langsigtet fremtid for rumaktiviteter. Udvikling af nye metoder til fjernelse af affald, og de juridiske rammer for at gøre dem anvendelige, er vigtige skridt hen imod at finde måder at sameksistere med vores planet og fremme den løbende sikkerhed, rummets sikkerhed og bæredygtighed.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler