Хавфли космик чиқиндиларни қандай тозалаш мумкин?

Юлдузли тунларда осмонга боқсангиз, митти ёруғ нуқталарнинг самода бир чизиқ бўйлаб учиб кетаётганига кўзингиз тушади. Айниқса, Илон Маск Starlink интернет алоқасини таъминлаш учун фазога 10 мингдан зиёд сунъий йўлдошларини учиргач, бундай митти “юлдузчаларнинг” ипга кетма-кет тизилган мунчоқ каби учиб ўтаётганини тез-тез кўриш мумкин бўлиб қолди.

Ўзбекистон ҳам 2028 йилда 6U форматдаги илк илмий сунъий йўлдошини учиришни режалаштирмоқда. У атоқли ўзбек мунажжими Мирзо Улуғбек номи билан аталади. Шунингдек, илк маҳаллий космонавтни коинотга юбориш масаласи кўриб чиқилмоқда. Президент 16 февралда “Ўзбеккосмос” тақдимоти чоғида мутахасислар олдига шундай вазифалар қўйди. Президент буни стратегик вазифа деб атаб, парвозни аниқ илмий дастурни амалга ошириш билан боғлашни топширди.

Ўзбекистон энди фазога юзланаётган бир пайтда, фазодаги муаммолар ва ечимлар ҳам жамоатчилик ўртасида муҳокамалар мавзусига айланмоқда.

Фазо бўм-бўш эмас

Кўпчилик инсонлар коинотни мутлақо соф ва тоза макон сифатида тасаввур қилади – гўё мутлақ бўшлиқ бағрида фақат бир нечта ракета ва бир-икки сунъий йўлдош сузиб юргандек. Бироқ аслида вазият бутунлай бошқача: Ер орбитасида ишлаб турган аппаратлардан ташқари миллионлаб чиқинди бўлаклари айланиб юрибди. Телескоп ва ракеталар қолдиқлари, сунъий йўлдошлар ва инсон фаолияти чиқиндилари нима учун хавфли ва уларга қарши қандай курашиш мумкин?

“Космик чиқинди – бу инсон томонидан яратилган, ишламаётган барча объектлар, жумладан, уларнинг парчалари ва элементлари бўлиб, Ер атрофи орбитасида жойлашган ёки атмосферага қайта кираётган жисмлардир”, – деб таъриф беради Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) қўмитаси.

Ҳақиқатан ҳам, космик чиқиндиларнинг катта қисми инсон фаолияти натижасида пайдо бўлган: булар ракета босқичлари, космик буксирлар, ишдан чиққан сунъий йўлдошлар ҳамда уларнинг турли парчалари ва элементларидир.

Бу объектлар, аввало, космик тадқиқотларни қийинлаштириши билан хавфлидир. Агар ҳозирданоқ орбитадаги космик чиқиндилар муаммосини ҳал қилишга киришилмаса, келгусида Ердан парвозларни амалга ошириш имкони бўлмай қолиши мумкин. Шунингдек, орбитага чиқиш пайтида космик кема ёки сунъий йўлдошнинг чиқинди парчалари билан тўқнашиш эҳтимоли мавжуд – бу эса ҳалокатга олиб келиши мумкин. Қолаверса, ракеталар ва сунъий йўлдошлардаги ҳаёт учун хавфли – заҳарли ёқилғи ва метал ҳамда бошқа ноорганик парчалар ҳам Ер сайёраси учун хавфга эга.

1957 йилда космик давр бошланганидан буён ҳозиргача дунё бўйлаб сунъий йўлдошлар, сайёралараро станциялар ва космик кемалар билан 4000 дан ортиқ космик ракета учирилган. Илгарилари битта ракета билан битта космик аппарат учирилган бўлса, микроэлектроника ривожланиши натижасида сунъий йўлдошлар кичрайди. Уларни бир вақтнинг ўзида 2 тадан 100 тагача гуруҳлаб учириш бошланди. Ҳозир фаол сунъий йўлдошлар сони аллақачон 8000 тадан ошган.

Умуман олганда, ҳозиргача инсоният орбитага 20 000 дан ортиқ сунъий йўлдош чиқарган. Уларнинг айримлари атмосферада ёниб кетган ёки Ерга қулаган. Бироқ коинотда ҳали ҳам 13 000 дан зиёд сунъий йўлдош мавжуд бўлиб, уларнинг тахминан бешдан бири – ишламайдиган объектлардир. Бу чиқиндилар фаол сунъий йўлдошлар ва қарийб 150 миллиард доллар сарфланиб барпо этилган Халқаро космик станция учун жиддий хавф туғдиради.

Тўғри, фазодан келаётган ёт жисмлар Ер гравитацияси тортиш кучи майдонига тушса, тезлик билан Ерга қулайди. Учиб келиш асносида уларнинг тезлиги ниҳоятда ошади ва ҳаво молекулаларининг қарши таъсири натижасида ёниб кетади ва Ерга етгунича куйиб кул ёки майда парчалар ҳолатида тушади. Бироқ кўпчилик сунъий йўлдошлар белгиланган хизмат муддатини тугатгач, кўпинча ишчи орбитада “ўлик юк” сифатида қолиб кетади ва амалдаги космик аппаратлар учун хавф манбаига айланади. Айниқса улар Ерга яқин бўлмаган орбитада айланган бўлса, Ер тортишиш кучи таъсирида атмосферамизга тушмайди ва сайёрамиз атрофида катта тезликда айланиб юраверади.

130 миллион муаммо...

Ҳозирги вақтда Ер атрофи орбитасида 130 миллиондан ортиқ турли кераксиз объект мавжуд. Булар ишламайдиган сунъий йўлдошлар, ракета-ташувчиларнинг сўнгги босқичлари ва улардан ҳосил бўлган парчалар (оддий қилиб айтганда – парчаланиб кетган йўлдошлар ва ракета босқичлари)дир. Уларнинг ўлчами бир неча миллиметр атрофида, аммо шунга қарамай, хавфли ҳисобланади.

Космик парвоз механикасига кўра, сайёра тортиш кучига қарши туриш учун космик аппарат катта тезликка эришиши керак. Денгиз сатҳидан 200 километр баландликдаги паст Ер орбитасида қолиш имконини берадиган энг кам тезлик одатда биринчи космик тезлик деб аталади ва у сониясига 7,9 километрни ташкил этади.

Қачон чора кўрилади?

Ер атрофи коинотини тозалаш жуда қимматга тушади ва бу иш дунёдаги етакчи иқтисодиётлар иштирокини талаб қилади. Шу сабабли чиқиндиларга қарши кураш доимо ортга суриб келинмоқда. Бошқача айтганда, янги космик аппаратларни учириш ва орбитадаги бегона объектлар билан тўқнашувдан қочиш имконияти мавжуд экан, бундай қиммат ва мураккаб ташаббусни амалга оширишга рағбат жуда паст бўлиб қолмоқда.

Бироқ NASA’нинг 2023 йилги космик чиқиндиларни йўқ қилиш бўйича тўлиқ молиявий таҳлили бу соҳага янги туртки бериши кутилмоқда. Унда мутахассислар тез суръатларда ўсиб бораётган космик хавфга қарши курашнинг турли йўлларини, уларнинг харажатлари ва афзалликларини баён қилганлар. Шунингдек, қайси усуллар қанчалик тез самара бериши ҳам баҳоланган. Маълум бўлишича, айрим усуллар харажатини ўн йил ичида оқлаши мумкин. Бу эса орбитани ифлосланишдан ҳимоя қилиш ва тозалашга қаратилган айрим лойиҳалар яқин келажакда амалга ошишига умид бағишлайди.

Коинотни тўлиқ тозалаш мумкинми?

Космик чиқиндиларга қарши курашишнинг ягона реал йўли – барча сунъий йўлдош гуруҳларини фақат 1000 километргача бўлган паст орбиталарда лойиҳалаштиришдир. Бундай ҳолда атмосферанинг қолдиқ босими ишни ўзи бажаради: хизмат муддати тугагач, орбитаси пасайган йўлдошлар атмосферанинг зич қатламларида ёниб кетади.

Аммо ишчи орбиталар турлича бўлади. Масалан, геостационар орбита денгиз сатҳидан тахминан 36 000 километр баландликда жойлашган. Бундай орбитадан йўлдошни атмосферага тушириш учун унга сониясига 3 километр тезлик бериш керак бўлади. Бундай манёвр учун етарли ёқилғи захирасига эга йўлдош ҳозиргиларидан бир неча баробар оғир бўлар эди.

Агар “фаррош аппаратлар” яратилса-чи?

Сунъий йўлдошни учириш учун ракета-ташувчида ёқилғи ёқиш орқали жуда катта энергия сарфланади. Бунда ракетанинг фойдали иш коэффициенти тахминан 1-2% атрофида бўлади. Космик “тозаловчи” аппаратни (яъни сунъий йўлдошни “ушлаб”, уни орбитадан тушира оладиган қурилмани) учириш учун ҳам худди шунча, балки ундан-да кўпроқ энергия талаб этади. Демак, чиқиндиларга қарши бундай тўғридан-тўғри кураш назарий жиҳатдан мумкин бўлса-да, жуда катта харажат талаб қилади. Энди эса турли баландлик ва турли оғиш бурчакларидаги орбиталарда бундай объектлар сони миллионлаб эканини тасаввур қилинг.

Балки Қуёшга “улоқтириш” керакдир?

Чиқиндиларни Қуёшга жўнатиб, ёқиб юбориш ғояси амалда фантастик ҳисобланади. Геостационар орбитадаги йўлдош мисолидаги каби, Ер ҳам Қуёш атрофида катта тезлик билан айланади. Ерга яқин қуёш орбитасидаги объектни Қуёшга “жўнатиш” учун уни сониясига 30 километргача секинлаштириш талаб этилади – бу Ернинг орбитал тезлигига тенг. Албатта, бундай кўрсаткичлар жуда улкан ва махсус шу мақсад учун космик аппарат лойиҳалаш жуда қимматга тушади. Бу ғоя нафақат қиммат, балки амалда маъносиз ҳамдир.

Лазерлардан фойдаланилса-чи?

Яқинда тадқиқотчилар кутилмаган ечимни таклиф қилдилар – лазер қурилмасидан фойдаланиш орқали чиқиндиларни ёқиб юбориш ғояси илгари сурилди.

Назарий жиҳатдан, гравировка, кесиш ва пайвандлаш учун мўлжалланган лазер ускуналарини махсус станцияга ўрнатиш мумкин. Қудратли лазер нур ёрдамида космик чиқиндиларни тўғридан-тўғри орбитада йўқ қилиш қийин эмас. Бунда орбитадан ортиқча объектларни туртиб чиқаришга уриниб, ускунани хавф остига қўйиш талаб этилмайди. Албатта, бундай вазифалар учун оддий лазерли кесгич ёки гравёр мос келмайди – бунинг учун алоҳида юқори қувватли тизим керак бўлади. Ана шундай қурилмани тадқиқотчилар яқинда намойиш этишди: қуввати 380 Вт бўлган лазер яратишди.

Бу нур бошқа муҳим вазифаларда – оралиқ масофаларни ўлчаш (қурилишда ишлатилади), космик алоқа ва бошқа мақсадларда ҳам қўлланилиши мумкин. Шунингдек, ушбу ускуна ёрдамида космик чиқиндиларни кузатиш имконияти ҳам пайдо бўлади. Бу эса сунъий йўлдошларни учириш пайтида шикастланишнинг олдини олишга ва астронавтлар учун хавфни камайтиришга ёрдам беради.

Космик чиқиндиларни йўқ қила оладиган йўлдошлар

Британиялик стартап – Magdrive – йўлдошлар учун янги турдаги қаттиқ металли двигател таклиф қилмоқда. Оддий тизимлардан фарқли ўлароқ, бу двигателлар орбитал ҳаракат самарадорлигини бир неча баробар оширади. CNN хабар беришича, бундай технология йўлдошлар манёврдорлигини ўн бараваргача ошириши мумкин.

Magdrive’нинг энг қизиқ жиҳати шундаки, у келажакда космик чиқиндиларни ёқилғи сифатида ишлатиш имконини беради. Ушбу технология асосида яратилган йўлдошлар орбитадаги металл парчаларни йиғиб, уларни ёқиб, энергия олиши мумкин. Бу нафақат коинотдаги чиқиндилар миқдорини қисқартиради, балки космик миссияларни мустақил ва ўзини-ўзи таъминлайдиган тизимга айлантиради.

Аммо умуман олганда, космик чиқиндиларга қарши кураш жуда-жуда қимматга тушади ва ҳозирча инсониятда бу йўналишда тўлиқ самарали усуллар мавжуд эмас.

Абулфайз Сайидасқаров