Vesmírný odpad padá častěji: Jak silnější materiály paradoxně zvyšují riziko a co s tím dělá „design pro zánik“
InovacePadající vesmírný odpad se stává stále větším rizikem, neboť kosmické lodě jsou stále silnější a odolnější vůči teplu. Zatímco dříve se předpokládalo, že většina komponentů a satelitů při návratu do atmosféry zcela shoří, v mnoha případech se tak neděje podle očekávání.
Padající vesmírný odpad se stává stále větším rizikem, neboť kosmické lodě jsou stále silnější a odolnější vůči teplu. Zatímco dříve se předpokládalo, že většina komponentů a satelitů při návratu do atmosféry zcela shoří, v mnoha případech se tak neděje podle očekávání. Nárůst počtu startů, zejména ze strany soukromých společností jako SpaceX, mění dříve vzdálené riziko v rostoucí hrozbu pro lidi a stavby na Zemi.
Výzkumná skupina z University of Wisconsin-Stout se zaměřuje na materiály, které umožňují přežití trosek při návratu do atmosféry. Cílem je bezpečně upravit jejich výjimečné žáruvzdorné vlastnosti, aby byly pro atmosférický vstup bezpečnější. Od roku 2021 dopadly trosky z částečně shořelých kosmických lodí a satelitů na soukromé i veřejné pozemky po celém světě. Mezi nejznámější události patří dopad částí uhlíkového vlákna z nákladního prostoru lodi SpaceX Dragon, který je větší než patnáctimístná dodávka a slouží k uskladnění. Trosky z mise Crew 7 dopadly v Severní Karolíně, z mise Crew 1 v Novém Jižním Walesu v Austrálii a z mise Axiom 3 v Saskatchewanu v Kanadě. Kromě toho se často nacházejí i uhlíkové vláknové komponenty, které drží stlačené plyny pro úpravu orientace kosmické lodi, například v Austrálii, Argentině a Polsku.
Většina trosek sice v atmosféře shoří, ale proč některé kusy dopadají na Zemi? Satelity, jako jsou Starlink od SpaceX, obíhají na nízké oběžné dráze ve výšce 300 až 2000 kilometrů rychlostí kolem 27 000 kilometrů za hodinu. Tato obrovská energie se při sestupu a kolizi s molekulami vzduchu mění v teplo, které obvykle satelit roztaví při teplotách přesahujících 1600 stupňů Celsia. Problémem je, že moderní satelity a kosmické lodě jsou díky materiálům jako plasty vyztužené uhlíkovými vlákny a novým kovům lehčí, pevnější a odolnější vůči teplu. Tyto materiály, původně vyvinuté pro vesmírné technologie, se staly zlatým standardem pro výrobu vysokopevnostních a lehkých komponentů, jako jsou trupy raket nebo tlakové nádoby. Zatímco jednoduché kovy jako hliník a ocel se taví a shoří, komplexní materiály jako uhlíková vlákna, vyráběná při teplotách až 3000 stupňů Celsia, hoří nepředvídatelně a mohou fungovat jako neúmyslný tepelný štít pro těžší a potenciálně nebezpečnější trosky.
Od 60. let 20. století bylo do vesmíru vypouštěno přibližně 100 objektů ročně, avšak od roku 2016 se tento počet exponenciálně zvyšuje. V roce 2025 bylo vypuštěno 4 500 objektů, což znamená, že 20 % všech objektů vypuštěných od 50. let bylo vypuštěno jen v loňském roce. Většina těchto startů pochází od amerických společností jako SpaceX a Rocket Labs, které plánují obrovské satelitní konstelace čítající stovky tisíc až milion satelitů. Čím více objektů a nákladů je vypuštěno, tím více událostí návratu do atmosféry nastane. I když operátoři satelitů mají povinnost odstranit vyřazené satelity z oběžné dráhy do 25 let (a některé orgány, jako FCC v USA, tlačí na zkrácení této doby na pět let), plný dopad těchto nedávných startů se projeví až za deset a více let. Rozhodnutí o vypouštěných objektech a politikách přijatá dnes tak budou mít dlouhodobý dopad na budoucí bezpečnost.