Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Sådan fungerer Space Junk

En hoveddrivmiddeltank fra en Delta 2 løfteraket, der landede i Georgetown, Texas, den 1. 22, 1997. Billede udlånt af NASA

Under et besøg på den internationale rumstation skal en astronaut foretage nogle reparationer på ydersiden af ​​strukturen. Efter at have samlet det rigtige værktøj, iført sin rumdragt og gået gennem luftslusen, begynder astronauten sin rumvandring. Hans mission -- spænd nogle løse skruer på rumstationens skrog, en potentiel fare for besætningens sikkerhed. Efter en anspændt, men i sidste ende vellykket reparation, slapper astronauten af ​​og fjerner skruenøglen fra den sidste bolt. Desværre koster hans afslapning ham, fordi et løsere greb om skruenøglen får den til at glide ud af hans hånd og flyve ud i rummet. Skruenøglen er nu blevet rumskrot , højhastighedsstykker af affald, der kredser om Jorden med 17.000 kilometer i timen.

Mennesker producerer en utrolig mængde affald på Jorden. Alene i USA smider den gennemsnitlige person mere end 4 pund affald væk hver dag. Landet som helhed producerer 251 millioner tons affald på et år [kilde:EPA]. Fordi vi har vores egne problemer på jorden med affald og overfyldte lossepladser, tænker vi måske ikke for meget på rumskrot bortset fra nogle få rumstationer og en håndfuld satellitter i kredsløb. Men NASA hævder, at der potentielt er millioner af objekter, både små og store, der kredser om Jorden i en gigantisk sky af skrammel.

Hvad er rumskrot helt præcist? Hvordan kom den derop overhovedet, og hvem satte den deroppe i første omgang? Og hvad er chancerne for at få et smæk på baghovedet, hvis man falder tilbage til Jorden? Læs næste side for at lære mere om rumskrot.

Indhold
  1. Hvad er Space Junk?
  2. Farerne ved rumjunk

Hvad er Space Junk?

Forsiden af ​​LIFE magazine fra 21. oktober 1957 viser Smithsonian Observatory-forskere, der arbejder ved M.I.T. i Cambridge for at forsøge at beregne Sputniks kredsløb. Dmitri Kessel/Time Life Pictures/Getty Images

Rumskrot fik sin start i midten af ​​det tyvende århundrede, helt i begyndelsen af ​​rumkapløbet. Da Sovjetunionen opsendte Sputnik I, den første satellit i historien, der gik i kredsløb om Jorden, den 4. oktober 1957, var verden opmærksom. Selvom satellitten var lille efter nutidens standarder - den var omtrent på størrelse med en badebold - forårsagede Sputnik stadig en stor mængde frygt blandt nationer, især USA. Sammen med at sætte gang i rumkapløbet bekymrede opsendelsen mange amerikanere på grund af dens tilknytning til atomvåbenkapløbet. Hvis Sovjet var i stand til at sætte en satellit ud i rummet, kunne de også spænde en atombombe ovenpå og nå et mål i løbet af få timer.

Da dette overrumplede alle, kastede flere lande ressourcer i rumprogrammer - begivenheden førte direkte til Kongressen til at oprette National Aeronautics and Space Administration, eller NASA.

Regeringer og nu mobiltelefon-, tv- og GPS-modtagere har opsendt hundredvis af satellitter om året siden begyndelsen af ​​rumkapløbet. Disse satellitter udgør sammen med raketter og andre genstande sendt op i rummet størstedelen af ​​rumskrot. NASA Orbital Debris Space Program Office lister også disse typer objekter som eksempler på rumskrot:

  • Forladte (forladte) rumfartøjer - Når rumskibe eller dele af rumskibe ikke længere fungerer, efterlades de til at flyde rundt i rummet på ubestemt tid. Det er normalt for dyrt at hente disse objekter, så de efterlades der for at cirkle rundt om Jorden, indtil de falder tilbage eller kolliderer med andet rumskrot. Tom Ervin/Getty ImagesJim Rollings, administrerende direktør for South Florida Science Museum, holder en kasseret rumfærgeflise fra Space Shuttle Endeavour.
  • Øverste stadier af løfteraketter - Moderne rumfærger er faktisk en samling af flere raketter stablet oven på hinanden. Når rumfærger starter, skal der normalt mere end et raketboost til at få dem højt nok ud i rummet, og disse raketter affyres i etaper . De sidste trin kaldes øvre trin fordi de er placeret nær toppen af ​​hele rumfærgen, og fordi de skyder så sent, kan ethvert materiale, der fordrives fra rumfartøjet, blive fanget i jordens kredsløb. De er blandt de største slags rumskrammel.
  • Solid raketmotorspildevand - Nogle rumfærger bruger fast raketbrændstof til fremdrift. Efter opsendelser kan der være noget brændstof tilovers, og det vil flyde rundt i den container, som det fløj op i. Dette udgør en stor risiko for kollisioner, fordi det kun skaber mere rumskrot efter en eksplosion.
  • Små pletter af maling - Selvom det kan være svært at tro, er der potentielt millioner af bittesmå stykker maling, der flyder rundt i Jordens kredsløb. Varme eller stød med andre små partikler skærer sædvanligvis malingspletter af fra rumfartøjer og forvandler dem til rumskrot.

Hvor farlige kan alle disse objekter være i rummet? Se næste side for at finde ud af det.

Farerne ved rumjunk

Rumskrot, der rejser med høje hastigheder, truer med at skabe endnu mere affald ved at kollidere med andre objekter. Billede udlånt af NASA

U.S. Space Surveillance Network, en afdeling, der sporer affald, der flyder gennem rummet og rapporterer til NASA, observerer over 13.000 menneskeskabte objekter, der kredser om Jorden, der er større end 4 tommer i diameter [kilde:National Geographic News]. Det tal har kun været stigende, op fra 9.000 genstande i 2000. Organisationen anslår, at der også flyder millioner af meget mindre genstande rundt, og det hele vejer tilsammen omkring 5.500 tons. Skaber alt dette rumskrammel problemer for rumstationer – eller endda folk på jorden?

Selvom det er svært at tro, rejser mange af disse objekter jorden rundt med hastigheder på mere end 22.000 miles i timen. Alt, der rejser med en så høj hastighed, ville forårsage en betydelig mængde skade på et rumfartøj, hvis et direkte hit opstod. Selv en lille smule maling, der bevæger sig med en sådan hastighed, er i stand til at bore et kvart tomme hul ind i vinduet på en rumstation.

Fordi der er så mange genstande, der flyver rundt deroppe, er der bekymring for, at kollisioner mellem affald kun vil producere flere fragmenter. Selvom vi stoppede med at opsende rumfartøjer lige nu og ikke sendte et eneste objekt i kredsløb, ville mængden af ​​affald i rummet forblive konstant indtil 2055 [kilde:National Geographic News]. Derefter ville tingene faktisk blive værre, fordi mængden af ​​materiale, der allerede var deroppe, uundgåeligt ville kollidere og skabe endnu mere rumskrammel. Eksperter er bekymrede for, at dette allerede sker. Det seneste tilfælde af en sådan kollision skete for eksempel den 17. januar 2005, da et stykke affald fra en eksploderet kinesisk raket smadrede ind i en 31 år gammel amerikansk raket, der var blevet efterladt alene. Kollisionen producerede kun fire stykker affald, men observatører frygter, at det kun er et spørgsmål om tid, før sådanne stykker skaber en ustoppelig kædereaktion.

Den gode nyhed for astronauter er, at det meste rumskrot er placeret mellem 550 og 625 miles over Jorden - den internationale rumstation flyver i kredsløb i 250 miles høj, mens rumfærger normalt kun når 375 miles over Jorden. Rumprogrammer arbejder også på raketdesign, der begrænser mængden af ​​affald, der skabes under en opsendelse.

For dem af os på Jorden, er der en mulighed, at rumskrot kan falde tilbage til jorden? Alt i kredsløb vil til sidst blive trukket tilbage af Jordens tyngdekraft - hvornår det sker afhænger af, hvor højt objektet er, og hvor hurtigt det går. Jo højere højden er, jo længere tid vil objektet tage om at falde, og det vil tage endnu længere tid, jo hurtigere det suser rundt om Jorden. Disse objekter kunne forblive i kredsløb i tusinder af år.

Og risikoen for at blive ramt i hovedet? Heldigvis brænder det meste affald op under genindtræden, og ingen er nogensinde blevet dræbt af rumskrammel - britiske bookmakere bemærker, at chancerne for at rumskrammel lander på en person er mindst 20 milliarder til én [kilde:The Scotsman].

For meget mere information om, hvad der sker i det ydre rum, se næste side.

Fordelen ved rumskrammel på vej ned

Hvordan kan rumskrot være nyttigt for folk? Et usandsynligt økonomisk boom har ramt russiske landsbyer nær Plesetsk Cosmodrome, som har gennemført mere end 1.500 opsendelser på ni affyringsramper. Et par dage før afgang af rumskibe som Soyuz, Molniya, Cosmos-3M, Cyclone-3 og Rockot, bliver lokale beboere advaret om at holde sig væk fra opsendelsesstedet. Efter et par dage vender landsbyboerne tilbage for at lede efter værdifuldt metalskrot fra de tidlige stadier af raketopsendelsen. Skrotet kan sælges, eller folk kan opbevare dele til brug i deres huse, herunder batterier til lamper eller rustfrit stål til byggeri.

Mange flere oplysninger

Relaterede HowStuffWorks-artikler

  • Hvorfor flyder der dusinvis af døde dyr rundt i rummet?
  • Hvorfor er verdens største losseplads i Stillehavet?
  • Sådan fungerer lossepladser
  • Sådan fungerer satellitter
  • Sådan fungerer rumfærger
  • Sådan fungerer rumstationer
  • Sådan fungerer raketmotorer
  • Sådan fungerer genbrug
  • Sådan fungerer jorden

Flere gode links

  • NASA orbital Debris Program

Kilder

  • Bred, William. "Orbiting skrammel, der engang var generende, er nu en trussel." New York Times. 27. februar 2007. http://www.nytimes.com/2007/02/06/science/space/06orbi.html
  • Lovgren, Stefan. "Oprydning af rumskrot er nødvendig, advarer NASA-eksperter." National Geographic News. 19. januar 2006. http://news.nationalgeographic.com/news/2006/01/0119_060119_space_junk.html
  • NASAs program for orbital debris. "Orbital debris oftest stillede spørgsmål." 29. april 2005. http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/faqs.html
  • Schmid, Randolph. "Rumaffald er et voksende problem, siger NASA-rapport." Space.com. 20. januar 2006. http://www.space.com/news/ap_060120_space_junk.html
  • Stewart-Robinson, Tristan. Ud af 600.000 stykker rumaffald er vi ved at blive ramt af en på størrelse med en bus. Skotten. 28. januar 2008. http://thescotsman.scotsman.com/world/Out-of-600000-bits-of.3715845.jp



Sidste artikel

Næste artikel

Varme artikler
Sprog: French | Italian | Spanish | Portuguese | Swedish | German | Dutch | Danish | Norway |

Videnskab © https://da.scienceaq.com