Kendinizi bilimsel deneyler yapan ve kalabalık akrobasi yapan bir astronot olarak düşünün. Görev Kontrol tüm radyo istasyonu personelinin kurtarma araçlarına tahliye etmesi gereken telsizler, çünkü bir parça ölümcül uzay döküntüsü önünüze geliyor.
Bu senaryo bilim kurgu değildir. 2011 yılının Haziran ayında, Uzay Dergisi “Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki altı mürettebat üyesine iki Rus Soyuz uzay aracına sığınması söylendi.” Operasyonel yaşamlarının sonuna kadar daha fazla uydu ulaştıkça, uzayda ve yerde daha fazla uzay önemsiz acilliği olacaktır, şüphesiz daha az hoş sonuçlarla. Genç uzay gezisi topluluğumuz şu ana kadar şanslıydı: ISS, uzay önemsizlerinden kurtulmayı başardı ve düşen, kontrolsüz uydular neyse ki okyanuslara düştü. Ama bir gün şansımız tükenecek.
Ancak umut var. Yeni bir makale Lazer ile Yörünge Enkazını Giderme arXiv'de yayınlanan, uzay döküntüsü parçalarında plazma jetleri oluşturmak, onları yavaşça yavaşlatmak, atmosfere tekrar girip yanmak veya okyanusa düşmek için Dünya'dan yüksek güçlü darbeli lazer sistemi kullanılmasını önermektedir.
Claude Phipps ve Photonic Associates adında bir yüksek teknoloji firmasından ekibi, şu anda hazır olan 15 yaşındaki lazer teknolojisini kullanan Lazer Orbital Enkaz Giderme (LODR) adlı yöntemlerini ana hatlarıyla belirttiler.
Ekip “uzayda otuz beş yıllık kötü temizlik hizmetinin… düşük Dünya yörünge (LEO) bandında bir cm'den daha büyük birkaç yüz bin parça enkaz yarattığını fark etti.” Bunlar büyük nesneler gibi görünmeyebilir, ancak dinamitin enerji yoğunluğu ile büyük bir boya çipi bile büyük hasara neden olabilir.
Enkazın giderilmesi acil bir iştir, çünkü şu anda uzaydaki enkaz miktarı “kaçak çarpışma basamaklı” olarak ortaya çıkar ve nesneler birbirleriyle çarpışarak daha da fazla parça oluşturur.
Plazma jeti oluşturmanın yanı sıra başka çözümler de vardır, ancak bunlar daha az etkili ve daha pahalı olma eğilimindedir. Bir nesneyi toza öğütmek için bir lazer kullanılabilir, ancak bu kontrol edilemeyen bir erimiş sprey oluşturarak sorunu daha da kötüleştirir.
Nesneyi kavramak veya yörüngeye alma kiti takmak her ikisi de etkili olabilir. Ne yazık ki, nesneyi yakalamak için hızlanma ihtiyacı nedeniyle çok fazla yakıt gerekiyor, bu da daha pahalı bir çözüme yol açıyor - nesne başına yaklaşık 27 milyon dolar. Son olarak, nesneleri yavaşlatmak için bir gaz, sis veya aerojel bırakmanın nükleer seçeneği vardır, ancak bu hem operasyonel hem de operasyonel olmayan uzay aracını etkileyecektir.
Phipps ve ekibi makalelerinde, lazerle birkaç saniye uzunluğunda bir plazma jeti oluşturarak uzay önemsizliğini kaldırmanın en iyi çözüm olduğunu, kaldırılan büyük nesne başına sadece 1 milyon dolara ve küçük nesneler için birkaç bin dolara mal olduğunu söylüyor. Ayrıca, daha küçük nesnelerin yörüngesinde sadece bir yörüngede yırtılabilir ve atmosfere yeniden girmek için 4,9 yıl vererek bir günde “167 farklı nesneye hitap edilebilir (bir lazerle vurulabilir).
167 nesnenin tümü, daha kötüsü için kıyamet yollarını değiştirmeyecek şekilde dikkatle izlenmelidir; ancak, boşluk önemsiz alanlarının yörüngelerini ayarlamak için sistemi kullanmak mümkündür. Bununla birlikte, mevcut alan enkaz takibi seviyeleri LODR'yi uygulamak için yeterli değildir, ancak enkaz takibinin iyileştirilmesiyle daha kolay çıkarmanın ve daha iyi kaçınmanın çifte bir yararı vardır. Daha iyi izleme daha sonra yeniden giriş noktasının daha iyi kontrol edilmesine ve gerekirse LODR ile yörünge değişikliğine izin verecektir.
Bir lazerden gelen hafif bir itme yörüngeyi nasıl değiştirebilir? Lazer enkazı havadan temizlemese de, yörünge mekaniğinin doğası nedeniyle hala etkilidir.
Düşük rakımlı, mükemmel dairesel yörüngede atılması gereken bir cubesat düşünün. Yüksek güçlü bir lazer ve üretilen plazma jeti musluğu, küpü dışarı, Dünya'dan daha uzak (yükseklikte) ve daha eliptik bir yörüngeye itecektir.
Bu, cubesat daha yüksek bir rakımda geçirdiği zaman korkunç bir fikir gibi görünebilir, ancak yarım daire geldiğinde, elips lazer tarafından ayarlandığı için çarpıldığı için atmosferi daha düşük bir rakımda keser. Düşük bir rakım daha fazla sürüklemeye karşılık geldiğinden, cubesat yavaşlar ve daha düşük bir yörüngeye kilitlenir. Bu nedenle, yüksek eliptik yörüngelere, uzay otoyolundaki şeritleri değiştirdiklerinden transfer yörüngeleri denir. Şimdi, transfer yörüngesi tamamlandığında, cubesat yörüngesi artık cubesat tarafından elde edilemeyecek kadar yavaşlar. Sonra cubesat gökten düşer.
LODR için yapılan araştırmanın eti, atmosferik türbülansa değinilmezse lazer odaklanamayacağı için atmosferle ilgilenir. LODR karmaşıktır, çünkü atmosferdeki türbülans sıcak bir yaz gününde bir yolun üstünde gördüğünüz gibi veya cam şişeden bakarken gördüğünüz gibi bozulmalara neden olur. Bu komplikasyon, bir hedefe ulaşmak için ileriye doğru nişan almanın yanı sıra, dodgeball'da koşan bir oyuncuya vurmak için ihtiyaç duyulan ileriye doğru nişanlamaya ek olarak.
Türbülansı iptal etmenin iki yolu vardır. Birincisi, bir lazer atmosferin bilinen bir noktasında parlayabilir ve bu bölgedeki sodyum atomlarını heyecanlandırabilir. Bu noktanın gökyüzündeki yüksekliğini bilerek, sistem daha sonra noktayı an be odağa getirmek için yansıtıcı aynayı esnetebilir. Daha sonra serbestçe ateş edebilir.
İkinci bir yol, başka bir retroflektör olarak bilinen ve faz varyasyonu tersine çevrilmiş ışık göndererek türbülansı otomatik olarak geri alabilen bir Faz Konjugatı (PC) aynasının kullanılmasını içerir. Yani, keskin bir lazer ışını yaratan atmosfer tarafından bozunması yapılmayan “tersine çevrilmiş” bir lazer ışını geri gönderecektir.
LODR gümüş bir kurşun değildir. telli “Böyle bir projenin ana eleştirisinin uluslararası toplumdan geleceğini ve bu da düşman uydularına vurmak gibi askeri amaçlar için yeterince güçlü bir lazerin kullanılabileceğinden korkabileceğini” bildirdi. telli daha sonra Kessler ile bir röportaj gerçekleştirdi; NASA’nın eski siyasetsel enkaz araştırması kıdemli bilimcisi, söz konusu politika nedeniyle “herhangi bir lazer önerisi varışta öldü” dedi. Ancak, Phipps telli“Doğru uluslararası işbirliğini alırsak kimse lazerin koyun giysilerinde bir silah olduğuna inanmaz.”
Kessler'in belirttiği gibi, uzay nesnesinin yanlış kısmına vurmak feci sonuçlara yol açacaktır. "Bir uydunun yanlış kısmına çarpabilir veya patlamasına neden olacak kadar buharlaşabilirsiniz." Buna rağmen, nesnenin dikkatli bir şekilde incelenmesi herhangi bir tehlikeyi önleyebilir.
