Xavfli kosmik chiqindilarni qanday tozalash mumkin?

Yulduzli tunlarda osmonga boqsangiz, mitti yorugʻ nuqtalarning samoda bir chiziq boʻylab uchib ketayotganiga koʻzingiz tushadi. Ayniqsa, Ilon Mask Starlink internet aloqasini taʼminlash uchun fazoga 10 mingdan ziyod sunʼiy yoʻldoshlarini uchirgach, bunday mitti “yulduzchalarning” ipga ketma-ket tizilgan munchoq kabi uchib oʻtayotganini tez-tez koʻrish mumkin boʻlib qoldi.

Oʻzbekiston ham 2028 yilda 6U formatdagi ilk ilmiy sunʼiy yoʻldoshini uchirishni rejalashtirmoqda. U atoqli oʻzbek munajjimi Mirzo Ulugʻbek nomi bilan ataladi. Shuningdek, ilk mahalliy kosmonavtni koinotga yuborish masalasi koʻrib chiqilmoqda. Prezident 16 fevralda “Oʻzbekkosmos” taqdimoti chogʻida mutaxasislar oldiga shunday vazifalar qoʻydi. Prezident buni strategik vazifa deb atab, parvozni aniq ilmiy dasturni amalga oshirish bilan bogʻlashni topshirdi.

Oʻzbekiston endi fazoga yuzlanayotgan bir paytda, fazodagi muammolar va yechimlar ham jamoatchilik oʻrtasida muhokamalar mavzusiga aylanmoqda.

Fazo boʻm-boʻsh emas

Koʻpchilik insonlar koinotni mutlaqo sof va toza makon sifatida tasavvur qiladi – goʻyo mutlaq boʻshliq bagʻrida faqat bir nechta raketa va bir-ikki sunʼiy yoʻldosh suzib yurgandek. Biroq aslida vaziyat butunlay boshqacha: Yer orbitasida ishlab turgan apparatlardan tashqari millionlab chiqindi boʻlaklari aylanib yuribdi. Teleskop va raketalar qoldiqlari, sunʼiy yoʻldoshlar va inson faoliyati chiqindilari nima uchun xavfli va ularga qarshi qanday kurashish mumkin?

“Kosmik chiqindi – bu inson tomonidan yaratilgan, ishlamayotgan barcha obʼektlar, jumladan, ularning parchalari va elementlari boʻlib, Yer atrofi orbitasida joylashgan yoki atmosferaga qayta kirayotgan jismlardir”, – deb taʼrif beradi Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) qoʻmitasi.

Haqiqatan ham, kosmik chiqindilarning katta qismi inson faoliyati natijasida paydo boʻlgan: bular raketa bosqichlari, kosmik buksirlar, ishdan chiqqan sunʼiy yoʻldoshlar hamda ularning turli parchalari va elementlaridir.

Bu obʼektlar, avvalo, kosmik tadqiqotlarni qiyinlashtirishi bilan xavflidir. Agar hozirdanoq orbitadagi kosmik chiqindilar muammosini hal qilishga kirishilmasa, kelgusida Yerdan parvozlarni amalga oshirish imkoni boʻlmay qolishi mumkin. Shuningdek, orbitaga chiqish paytida kosmik kema yoki sunʼiy yoʻldoshning chiqindi parchalari bilan toʻqnashish ehtimoli mavjud – bu esa halokatga olib kelishi mumkin. Qolaversa, raketalar va sunʼiy yoʻldoshlardagi hayot uchun xavfli – zaharli yoqilgʻi va metal hamda boshqa noorganik parchalar ham Yer sayyorasi uchun xavfga ega.

1957 yilda kosmik davr boshlanganidan buyon hozirgacha dunyo boʻylab sunʼiy yoʻldoshlar, sayyoralararo stansiyalar va kosmik kemalar bilan 4000 dan ortiq kosmik raketa uchirilgan. Ilgarilari bitta raketa bilan bitta kosmik apparat uchirilgan boʻlsa, mikroelektronika rivojlanishi natijasida sunʼiy yoʻldoshlar kichraydi. Ularni bir vaqtning oʻzida 2 tadan 100 tagacha guruhlab uchirish boshlandi. Hozir faol sunʼiy yoʻldoshlar soni allaqachon 8000 tadan oshgan.

Umuman olganda, hozirgacha insoniyat orbitaga 20 000 dan ortiq sunʼiy yoʻldosh chiqargan. Ularning ayrimlari atmosferada yonib ketgan yoki Yerga qulagan. Biroq koinotda hali ham 13 000 dan ziyod sunʼiy yoʻldosh mavjud boʻlib, ularning taxminan beshdan biri – ishlamaydigan obʼektlardir. Bu chiqindilar faol sunʼiy yoʻldoshlar va qariyb 150 milliard dollar sarflanib barpo etilgan Xalqaro kosmik stansiya uchun jiddiy xavf tugʻdiradi.

Toʻgʻri, fazodan kelayotgan yot jismlar Yer gravitatsiyasi tortish kuchi maydoniga tushsa, tezlik bilan Yerga qulaydi. Uchib kelish asnosida ularning tezligi nihoyatda oshadi va havo molekulalarining qarshi taʼsiri natijasida yonib ketadi va Yerga yetgunicha kuyib kul yoki mayda parchalar holatida tushadi. Biroq koʻpchilik sunʼiy yoʻldoshlar belgilangan xizmat muddatini tugatgach, koʻpincha ishchi orbitada “oʻlik yuk” sifatida qolib ketadi va amaldagi kosmik apparatlar uchun xavf manbaiga aylanadi. Ayniqsa ular Yerga yaqin boʻlmagan orbitada aylangan boʻlsa, Yer tortishish kuchi taʼsirida atmosferamizga tushmaydi va sayyoramiz atrofida katta tezlikda aylanib yuraveradi.

130 million muammo...

Hozirgi vaqtda Yer atrofi orbitasida 130 milliondan ortiq turli keraksiz obʼekt mavjud. Bular ishlamaydigan sunʼiy yoʻldoshlar, raketa-tashuvchilarning soʻnggi bosqichlari va ulardan hosil boʻlgan parchalar (oddiy qilib aytganda – parchalanib ketgan yoʻldoshlar va raketa bosqichlari)dir. Ularning oʻlchami bir necha millimetr atrofida, ammo shunga qaramay, xavfli hisoblanadi.

Kosmik parvoz mexanikasiga koʻra, sayyora tortish kuchiga qarshi turish uchun kosmik apparat katta tezlikka erishishi kerak. Dengiz sathidan 200 kilometr balandlikdagi past Yer orbitasida qolish imkonini beradigan eng kam tezlik odatda birinchi kosmik tezlik deb ataladi va u soniyasiga 7,9 kilometrni tashkil etadi.

Qachon chora koʻriladi?

Yer atrofi koinotini tozalash juda qimmatga tushadi va bu ish dunyodagi yetakchi iqtisodiyotlar ishtirokini talab qiladi. Shu sababli chiqindilarga qarshi kurash doimo ortga surib kelinmoqda. Boshqacha aytganda, yangi kosmik apparatlarni uchirish va orbitadagi begona obʼektlar bilan toʻqnashuvdan qochish imkoniyati mavjud ekan, bunday qimmat va murakkab tashabbusni amalga oshirishga ragʻbat juda past boʻlib qolmoqda.

Biroq NASA’ning 2023 yilgi kosmik chiqindilarni yoʻq qilish boʻyicha toʻliq moliyaviy tahlili bu sohaga yangi turtki berishi kutilmoqda. Unda mutaxassislar tez surʼatlarda oʻsib borayotgan kosmik xavfga qarshi kurashning turli yoʻllarini, ularning xarajatlari va afzalliklarini bayon qilganlar. Shuningdek, qaysi usullar qanchalik tez samara berishi ham baholangan. Maʼlum boʻlishicha, ayrim usullar xarajatini oʻn yil ichida oqlashi mumkin. Bu esa orbitani ifloslanishdan himoya qilish va tozalashga qaratilgan ayrim loyihalar yaqin kelajakda amalga oshishiga umid bagʻishlaydi.

Koinotni toʻliq tozalash mumkinmi?

Kosmik chiqindilarga qarshi kurashishning yagona real yoʻli – barcha sunʼiy yoʻldosh guruhlarini faqat 1000 kilometrgacha boʻlgan past orbitalarda loyihalashtirishdir. Bunday holda atmosferaning qoldiq bosimi ishni oʻzi bajaradi: xizmat muddati tugagach, orbitasi pasaygan yoʻldoshlar atmosferaning zich qatlamlarida yonib ketadi.

Ammo ishchi orbitalar turlicha boʻladi. Masalan, geostatsionar orbita dengiz sathidan taxminan 36 000 kilometr balandlikda joylashgan. Bunday orbitadan yoʻldoshni atmosferaga tushirish uchun unga soniyasiga 3 kilometr tezlik berish kerak boʻladi. Bunday manyovr uchun yetarli yoqilgʻi zaxirasiga ega yoʻldosh hozirgilaridan bir necha barobar ogʻir boʻlar edi.

Agar “farrosh apparatlar” yaratilsa-chi?

Sunʼiy yoʻldoshni uchirish uchun raketa-tashuvchida yoqilgʻi yoqish orqali juda katta energiya sarflanadi. Bunda raketaning foydali ish koeffitsiyenti taxminan 1-2% atrofida boʻladi. Kosmik “tozalovchi” apparatni (yaʼni sunʼiy yoʻldoshni “ushlab”, uni orbitadan tushira oladigan qurilmani) uchirish uchun ham xuddi shuncha, balki undan-da koʻproq energiya talab etadi. Demak, chiqindilarga qarshi bunday toʻgʻridan-toʻgʻri kurash nazariy jihatdan mumkin boʻlsa-da, juda katta xarajat talab qiladi. Endi esa turli balandlik va turli ogʻish burchaklaridagi orbitalarda bunday obʼektlar soni millionlab ekanini tasavvur qiling.

Balki Quyoshga “uloqtirish” kerakdir?

Chiqindilarni Quyoshga joʻnatib, yoqib yuborish gʻoyasi amalda fantastik hisoblanadi. Geostatsionar orbitadagi yoʻldosh misolidagi kabi, Yer ham Quyosh atrofida katta tezlik bilan aylanadi. Yerga yaqin quyosh orbitasidagi obʼektni Quyoshga “joʻnatish” uchun uni soniyasiga 30 kilometrgacha sekinlashtirish talab etiladi – bu Yerning orbital tezligiga teng. Albatta, bunday koʻrsatkichlar juda ulkan va maxsus shu maqsad uchun kosmik apparat loyihalash juda qimmatga tushadi. Bu gʻoya nafaqat qimmat, balki amalda maʼnosiz hamdir.

Lazerlardan foydalanilsa-chi?

Yaqinda tadqiqotchilar kutilmagan yechimni taklif qildilar – lazer qurilmasidan foydalanish orqali chiqindilarni yoqib yuborish gʻoyasi ilgari surildi.

Nazariy jihatdan, gravirovka, kesish va payvandlash uchun moʻljallangan lazer uskunalarini maxsus stansiyaga oʻrnatish mumkin. Qudratli lazer nur yordamida kosmik chiqindilarni toʻgʻridan-toʻgʻri orbitada yoʻq qilish qiyin emas. Bunda orbitadan ortiqcha obʼektlarni turtib chiqarishga urinib, uskunani xavf ostiga qoʻyish talab etilmaydi. Albatta, bunday vazifalar uchun oddiy lazerli kesgich yoki gravyor mos kelmaydi – buning uchun alohida yuqori quvvatli tizim kerak boʻladi. Ana shunday qurilmani tadqiqotchilar yaqinda namoyish etishdi: quvvati 380 Vt boʻlgan lazer yaratishdi.

Bu nur boshqa muhim vazifalarda – oraliq masofalarni oʻlchash (qurilishda ishlatiladi), kosmik aloqa va boshqa maqsadlarda ham qoʻllanilishi mumkin. Shuningdek, ushbu uskuna yordamida kosmik chiqindilarni kuzatish imkoniyati ham paydo boʻladi. Bu esa sunʼiy yoʻldoshlarni uchirish paytida shikastlanishning oldini olishga va astronavtlar uchun xavfni kamaytirishga yordam beradi.

Kosmik chiqindilarni yoʻq qila oladigan yoʻldoshlar

Britaniyalik startap – Magdrive – yoʻldoshlar uchun yangi turdagi qattiq metalli dvigatel taklif qilmoqda. Oddiy tizimlardan farqli oʻlaroq, bu dvigatellar orbital harakat samaradorligini bir necha barobar oshiradi. CNN xabar berishicha, bunday texnologiya yoʻldoshlar manyovrdorligini oʻn baravargacha oshirishi mumkin.

Magdrive’ning eng qiziq jihati shundaki, u kelajakda kosmik chiqindilarni yoqilgʻi sifatida ishlatish imkonini beradi. Ushbu texnologiya asosida yaratilgan yoʻldoshlar orbitadagi metall parchalarni yigʻib, ularni yoqib, energiya olishi mumkin. Bu nafaqat koinotdagi chiqindilar miqdorini qisqartiradi, balki kosmik missiyalarni mustaqil va oʻzini-oʻzi taʼminlaydigan tizimga aylantiradi.

Ammo umuman olganda, kosmik chiqindilarga qarshi kurash juda-juda qimmatga tushadi va hozircha insoniyatda bu yoʻnalishda toʻliq samarali usullar mavjud emas.

Abulfayz Sayidasqarov