Przestrzeń kosmiczna nie powinna być wysypiskiem śmieci. A jest
Przestrzeń kosmiczna nie powinna być wysypiskiem śmieci. Niemniej jednak przez ponad pół wieku traktowaliśmy niebo jak złomowisko, a ilość kosmicznych odpadów krążących wokół Ziemi w ostatnich latach gwałtownie wzrosła. Nasze zanieczyszczone środowisko orbitalne, wypełnione rozpadającymi się kadłubami niedziałających rakiet i satelitów, z dnia na dzień staje się coraz bardziej niebezpieczne. Nadszedł czas, aby państwa – i miliarderzy komercjalizujący przestrzeń kosmiczną – oczyściły bliską przestrzeń orbitalną Ziemi.
Siły Powietrzne USA (The U.S. Air Force) śledzą ponad 25 tys. kosmicznych śmieci większych niż 10 cm ważących łącznie około 9000 t. Te niebezpieczne odpady krążą wokół Ziemi z prędkością około 10 km/s. Zderzenia pomiędzy milimetrowymi obiektami, zbyt małymi by je śledzić, a działającymi satelitami są obecnie na porządku dziennym, podobnie jak sytuacje bliskie katastrofy. Jednym z przykładów jest satelita badawczy NASA, który w lutym nieomal uderzył w niedziałającego rosyjskiego satelitę. Szacuje się, że kolizje ze śmieciami orbitalnymi kosztują operatorów satelitów od 86 do 103 mln dolarów rocznie, a suma ta będzie rosnąć, w miarę jak kolejni operatorzy i kolejne kolizje będą generować nowe szczątki.
Zagrożenie nie dotyczy tylko przestrzeni kosmicznej. W marcu część palety z baterii wyrzuconej z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej spadła na Ziemię, przebijając dach domu na Florydzie. W 2020 roku w wiosce na Wybrzeżu Kości Słoniowej znaleziono 12-metrową rurę z kosmosu pochodzącą z chińskiej rakiety, która po wystrzeleniu odrzuciła swój pusty rdzeń. Z badania opublikowanego w „Nature Astronomy” w 2022 roku wynika, że prawdopodobieństwo, iż kosmiczny śmieć zabije kogoś na Ziemi w ciągu dekady, wynosi 10%. Po co to komu?
Zgodnie z Traktatem o Przestrzeni Kosmicznej z 1967 roku, państwa powinny odpowiadać za szkody wyrządzone przez kosmiczne śmieci, nawet jeśli rakiety zostały wystrzelone przez prywatne firmy. W ten sposób to podatnicy, a nie miliarderzy eksplorujący kosmos, ponoszą konsekwencje szkód spowodowanych przez kosmiczne odpady, jeśli ich pochodzenie zostanie udowodnione, a firma okaże się winna zaniedbania – co nie łatwo wykazać na przykład w przypadku odprysków farby. Nic dziwnego, że takie rozwiązanie nie działa. Problem w tym, że po dziesięcioleciach dyskusji nadal nie ma międzynarodowego traktatu, dotyczącego kosmicznych śmieci i zakresu odpowiedzialności. Potrzeba przepisów nakładających grzywny na firmy, których śmieci kosmiczne powodują szkody.
Jak wynika z raportu Air Force Association z 2018 roku, dopóki właściwa postawa jest dobrowolna, taki traktat może nie powstać. Podjęte od tego czasu ograniczone działania wskazują, że świat już dawno powinien uzgodnić obowiązujące standardy. Obecnie niewiele państw lub firm projektuje statki kosmiczne z myślą o ich pełnym cyklu życia. Powinny one zawierać wystarczającą ilość paliwa i móc bezpiecznie opuścić przestrzeń kosmiczną, kiedy ich czas użytkowania dobiegnie końca. Przemysł kosmiczny i kraje, które nie będą przestrzegać nowych zasad, muszą płacić dotkliwe kary.
Dlaczego? Ponieważ śmieci orbitalne oznaczają zagładę. Na wysokości od 775 do 975 km nad Ziemią porzucone satelity mijają się 1000 razy w roku w odległości 1000 m od siebie. Jakakolwiek kolizja natychmiast podwoiłaby liczbę śmieci orbitalnych i stworzyłaby niezliczoną ilość mniejszych, ale wciąż niebezpiecznych kawałków, które spadłyby na wartościowe satelity przelatujące pod nimi. Film Grawitacja z 2013 roku, opowiadający o astronautach zaginionych w kosmosie po tym, jak kosmiczne szczątki zniszczyły ich prom kosmiczny, był fikcją, ale zagrożenie kaskadą kosmicznych odpadów jest realne. Jest to tzw. syndrom Kesslera polegający na tym, że w wyniku zderzeń powstaje tak dużo śmieci, iż niskie orbity okołoziemskie stają się niezdatne do wykorzystania. Autorzy studium z 2023 roku określili, że niskie orbity okołoziemskie mogą pomieścić tylko około 72 tys. satelitów bez poważnego ryzyka wystąpienia takiej katastrofy.
Wiele osób nie zdaje sobie sprawy, że jesteśmy coraz bliżej tej czerwonej linii. Tuż nad naszymi głowami, w kosmosie, trwa gorączkowa ekspansja. I to prywatnych firm, a nie rządów państw. Obecnie na orbicie znajduje się prawie 10 tys. satelitów, co stanowi ogromny wzrost w stosunku do 6500, które latały zaledwie trzy lata temu. Prawie 6 tys. satelitów Starlink wystrzelonych przez SpaceX Elona Muska stanowi obecnie ponad połowę wszystkich satelitów i jest częścią planowanej floty liczącej nawet 42 tys. obiektów. Starlink to tylko pierwsza z co najmniej sześciu kolejnych takich „megakonstelacji”, które są w trakcie realizacji lub w planach.
SpaceX i jego konkurenci z branży rakietowej planują jeszcze bardziej zapełnić przestrzeń kosmiczną w miarę rozwoju nowej gospodarki kosmicznej. Rakieta jumbo Starship, którą Musk testuje obecnie w Teksasie, będzie w stanie wynieść na orbitę sześć razy więcej satelitów niż jej poprzedniczka, rakieta Falcon 9, przy niższym koszcie w przeliczeniu na kilogram. Gospodarka XXI wieku będzie opierać się na wszechobecnych flotach satelitów dostarczanych przez tego rodzaju rakiety, odpowiadając m.in. za komunikację, transakcje i obserwacje. Chyba że zniszczymy niebo.
Częstotliwości satelitarne są obecnie przydzielane przez International Telecommunications Union (ITU) z siedzibą w Genewie, a także przez wewnętrzne organy poszczególnych krajów. ITU zajmuje się głównie pilnowaniem, by przydzielone satelitom częstotliwości radiowe ze sobą nie kolidowały. Agencja nie sprawdza nawet, czy satelity faktycznie znajdują się na zaplanowanych orbitach, co pozwoliłoby rozwiać obawy związane z kolizjami. W 2020 roku Inter-Agency Space Debris Coordination Committee, zarządzany przez 13 agencji kosmicznych, w tym amerykańską, rosyjską i chińską, wydał wytyczne dotyczące ograniczenia kosmicznych śmieci. Wezwano, aby w ciągu 25 lat doprowadzono do deorbitacji satelitów, czyli do ich spalenia w drodze powrotnej na Ziemię lub do odzyskania. Federal Aviation Administration wprowadziła tę zasadę dla amerykańskich startów dopiero w zeszłym roku. Jest to spóźniony, ale dobry krok ze strony USA.
Chociaż działalność komercyjna może być głównym źródłem zaśmiecania przestrzeni kosmicznej, również militaryzacja odgrywała i nadal będzie odgrywać istotną rolę. Potrzebujemy globalnego traktatu na wzór konwencji antarktycznej, aby utrzymać przestrzeń kosmiczną w czystości, zanim problemy staną się jeszcze większe. Mógłby on powstać przy udziale United Nations Committee on the Peaceful Uses of Outer Space. W 2023 roku NASA zaproponowała kompleksowy plan usunięcia wraków orbitalnych oraz mniejszych śmieci. Powinniśmy sfinansować to przedsięwzięcie jako misję cywilnej agencji kosmicznej, zaczynając od deorbitacji amerykańskich śmieci. Argumentem za tą inicjatywą jest jej dobroczynny wpływ na rozwijający się amerykański przemysł kosmiczny – gdyby już nie wystarczył sam zdrowy rozsądek.
Ekonomiści szacują, że w następnym stuleciu, nawet bez syndromu Kesslera, straty związane z kosmicznymi śmieciami będą kosztować corocznie prawie 1% globalnego produktu krajowego brutto, a jeśli nie będziemy ostrożni, to do kaskady Kesslera prawie na pewno dojdzie. Może ta liczba nie wydaje się zbyt duża, ale ten dodatkowy podatek stanowiłby bilionowy koszt dla ludzkości – i to zupełnie niepotrzebny.
Przepisy określające orbity satelitów i ich działanie zostały stworzone podczas zimnej wojny w połowie i pod koniec XX wieku, w czasach, gdy tylko kilka rządów eksploatowało po kilka satelitów. Żyjemy w nowej erze prywatnej eksploracji kosmosu, która jest bardziej obciążająca i inwazyjna niż wcześniejsza, a udział w niej bierze wiele krajów i firm. Potrzebujemy skuteczniejszych regulacji, które uchronią nas przed zniszczeniem okołoziemskiej przestrzeni kosmicznej w takim samym stopniu, w jakim zniszczyliśmy samą Ziemię.