స్పేస్ జంక్: చెత్త కుప్పగా మారిన అంతరిక్షాన్ని శుద్ధి చేయడం ఎలా?

  • 29 ఏప్రిల్ 2018
అంతరిక్ష వ్యర్థాలు Image copyright Getty Images

ఇటీవల అంతరిక్షంలోని చైనా స్పేస్ సెంటర్ ఎంత పెద్ద విస్పోటనం సృష్టిస్తుందోనని అందరూ ఎంతో భయపడ్డారు. మరో స్కైలాబ్ అవుతుందేమోనని శాస్త్రవేత్తలు నిద్రాహారాలు మానేశారు. అది సముద్రంలో పడిపోవడంతో అంతా ఊపిరిపీల్చుకున్నారు.

అంతరిక్షంలో ప్రమాదకరంగా తిరగాడుతున్న ''స్పేస్ జంక్'' ఇప్పుడు శాస్త్రవేత్తల్లో దడ పుట్టిస్తోంది.

ఎంతో వ్యయంతో రూపొందిన అంతరిక్ష నౌకలను, రాకెట్లను ఈ అంతరిక్ష శిథిలాల నుంచి రక్షించేందుకు శాస్త్రవేతలు ప్రయత్నాలు చేస్తున్నారు.

కొన్నాళ్ల క్రితం అంతరిక్షంలో ఒకే రోజు రెండు వేర్వేరు ఉత్కంఠభరిత సంఘటనలు జరిగాయి.

అందులో ఒకటి ప్రమాదకరమైనదైతే.. మరొకటి భవిష్యత్ తరాలకు ఉపయుక్తమైనది.

మొదటి సన్నివేశంలో రెండు పెద్ద ఉల్కలు ఒకదానితో ఒకటి ఢీకొట్టే విధంగా భూమిపైకి దూసుకొచ్చాయి.

మరికొన్ని క్షణాల తర్వాత అంతరిక్షంలో మరో అద్భుతమైన దృశ్యం ఆవిష్కృత‌మైంది.

కాంతివంతమైన ఎర్రటి అంతరిక్ష నౌక ఒకటి కక్ష్యలోకి ప్రవేశించేందుకు వేగంగా పయనిస్తోంది. రెండింటి సృష్టిక‌ర్త‌ మానవుడే.

అపోలో శాటర్న్ వి తర్వాత అంత పెద్దదైన స్పేస్ ఎక్స్ ఎలాన్ మస్క్ ఎన్నో ప్రశంసలందుకుంది.

భూగ్రహం చుట్టూ ఆవరించిన ఉన్న అంతరిక్ష్య వ్యర్థాలు అన్నీ ఇన్నీ కావు. మార్బుల్ సైజ్‌లో 5 లక్షల వరకు వ్యర్థాలున్నాయి.

క్రికెట్ బాల్ సైజ్‌లో 20వేల వరకు భూ గ్రహం చుట్టూ ప్రమాదకరంగా పరిభ్రమిస్తున్నాయి.

వ్యోమగాముల గ్లోవ్‌లు లేదా పనిచేయని ఉపగ్రహాలు, విడిపోయిన రాకెట్ భాగాలు.. ఇవన్నీ శిథిలాలుగా అంతరిక్షంలో గమ్యం తెలియకుండా ప్రమాదకరంగా చక్కర్లు కొడుతున్నాయి.

కొన్నాళ్లుగా అంతరిక్ష ప్రయోగాలకు పోటీ పెరిగిపోయింది. అమెరికా, రష్యాలకు తోడుగా ఇప్పుడు భారత్, చైనాలు కూడా స్పేస్ రాకెట్లను పంపేందుకు ప్రయోగాలు చేస్తున్నాయి.

ఈ విపరీత పోటీతో భూ కక్ష్యలో పెద్ద సంఖ్యలో శిథిలాలు వచ్చి చేరుతున్నాయి. భూప్రపంచానికి ఇప్పుడు ఇదో పెను సవాలు.

అంతరిక్ష నౌకలను ఈ వ్యర్థాల నుంచి ఎలా కాపాడాలన్నదే సైంటిస్టులకు పెద్ద సమస్యగా మారింది.

శిథిలాల నుంచి ఎలా కాపాడాలన్న అంశంపై ఇప్పటికే అంతరిక్ష పరిశోధక సంస్థలు ప్రయోగాలు మొదలుపెట్టాయి.

''పెద్ద విడిభాగాల కంటే మిల్లీమీటర్ సైజ్‌లో ఉన్న వ్యర్థాలే అత్యంత ప్రమాదకరం. కింది భూ కక్ష్యలోకి అవి అత్యంత వేగంగా పయనిస్తుండటంతో అంతరిక్ష నౌకలు ప్రమాదకర పరిస్థితులను ఎదుర్కొంటాయి'' అని అంతరిక్ష శిథిలాలపై పరిశోధనలకు నాయకత్వం వహిస్తున్న నాసా చీఫ్ సైంటిస్ట్ జెర్ చి లియు పేర్కొన్నారు.

చిన్న చిన్న అణువుల్లాంటి వ్యర్థ రేణువులు గంటకు 48వేల కిలోమీటర్ల వేగంతో బుల్లెట్ల మాదిరిగా భూకక్ష్య వైపు దూసుకొస్తున్నాయి.

Image copyright NASA

ఒక్క ఉపగ్రహం దెబ్బతిన్నా...

వియన్నాలో ఫిబ్రవరిలో అమెరికాకు చెందిన 'సెషన్ ఆఫ్ ది సైంటిఫిక్ అండ్ టెక్నికల్ సబ్ కమిటీ' ఓ సెమినార్ నిర్వహించింది.

'అంతరిక్ష కక్ష్యలో అర్థవంతమైన ప్రయోగాలు' పేరిట నిర్వహించిన ఆ సెమినార్‌లో లియు ఓ ప్రజెంటేషన్ ఇచ్చారు.

అంతరిక్షంలో పేరుకుపోతున్న వ్యర్థాలు, అందుకోసం అమెరికా స్పేస్ సంస్థ తీసుకుంటున్న చర్యలు, పరిశోధనల గురించి వివరించారు.

ఒక్క 2017లోనే 86 ప్రయోగాల ద్వారా 400 అంతరిక్ష వాహనాలను భూ కక్ష్యలోకి ప్రవేశపెట్టారు. భూ కక్ష్యలోకి ప్రవేశపెట్టిన వాహనాల మొత్తం బరువు 7600 టన్నులు.

''23 వేల అతి పెద్ద వస్తువులను స్పేస్ సర్వైలెన్స్ నెట్‌వర్క్ గుర్తించగలిగింది. అతి చిన్న రేణువు సైజులో ఉన్న శిథిలాలు లక్షల్లో ఉన్నాయి. అవి స్పేస్ సర్విలెన్స్ నెట్‌వర్క్ దృష్టికి అందడంలేదు. సైజులో చిన్నవే అయినా, అవే అంతరిక్ష పరిశోధనలకు, రొబోటిక్ మిషన్‌లకు అతి ప్రమాదకరమైనవి'' అని లియు పేర్కొన్నారు.

శాస్త్రవేత్తలను భయపెడుతున్న మరో అంశం కెస్లెర్ సిండ్రోమ్ లేదా కెస్లెర్ ఎఫెక్ట్.

అంతరిక్ష వ్యర్థం, విచ్చినమై, చిన్న రేణువుల్లా విడిపోయి, పెద్ద సంఖ్యగా మారి అంతరిక్ష కక్ష్యను కలుషితం చేస్తాయి. దాన్నేకెస్లెర్ సిండ్రోమ్ లేదా కెస్టెర్ ఎఫెక్ట్ అంటారు.

అంతరిక్ష ప్రయోగాలు ఇప్పుడు మానవాళికి అత్యవసరం. టెలికమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థ నుంచి విపత్తుల ఎదుర్కొవడం వరకు అంతరిక్ష ప్రయోగాలు అత్యంత ఆవశ్యం. ఒక్క అంతరిక్ష నౌక లేదా ఉపగ్రహం దెబ్బతిన్నా పెద్ద స్థాయిలో నష్టం జరిగినట్టే.

Image copyright Getty Images

అంతరిక్ష వాహనాలకు పొంచి ఉన్న ప్రమాదం

''అంతరిక్షంలో వ్యర్థాలపై పెద్దస్థాయిలో దృష్టిపెట్టాలి. ఏం జరుగుతుందో తెలుసుకోవాలి. అంచనా వేయాలి, ఇది అత్యంత అవసరం కూడా''

2007లో తాను ప్రయోగించిన ఫెన్‌గ్యూన్-1సీని చైనా నాశనం చేయడంతో అంతరిక్షంలో ఒక్కసారిగా వ్యర్థాలు పెరిగిపోయాయి.

మరో రెండేళ్ల తర్వాత అమెరికాకు చెందిన ఇరిడియమ్ 33 కమ్యూనికేషన్ శాటిలైట్, రష్యాకు చెందిన కాస్మోస్ 2251 స్పేస్ క్రాఫ్ట్‌ను ఢీ కొట్టింది.

ఈ రెండు ఘటనలతో అంతరిక్షంలో శిథిల రేణువులు పెద్ద సంఖ్యలో ఏర్పడ్డాయి.

గత ఏడాది నాసా తీసుకున్న చర్యల కారణంగా 21 మానవ రహిత అంతరిక్ష వాహనాలు ఒకదాన్ని ఒకటి ఢీ కొనే పరిస్థితి తప్పింది.

ఇందులో నాలుగు చైనా ఫెంగ్యున్ 1సీని, రెండు ఇరిడియమ్ 33-కాస్మోస్ 2251 వాహనాలను ఢీ కొనే పరిస్థితి తలెత్తినప్పటికీ, నాసా చర్యల కారణంగా ప్రమాదం తప్పింది.

అంతరిక్షంలో వాహనాల ప్రమాదాలు జరగకుండా చూడటంలో నాసా కృషి అసాధారణం.

కక్ష్య నుంచి ఉపగ్రహాల ప్రయాణాన్ని దారి మళ్లించడం వల్ల ప్రమాదాలను నివారిస్తోంది.

ఇలాంటి ప్రమాదాలు జరగకుండా ఉండాలంటే వ్యర్థాలపై నిరంతరంగా దృష్టి సారించాల్సి ఉంటుంది. అంతేకాదు ముందుగానే ఉపగ్రహాల గమనాన్ని పసిగట్టాలి. ఇది చాలా అవసరం.

''రాడార్లు, టెలిస్కోప్స్, ఇన్‌సిటు వంటి పరికరాలను ఉపయోగించి వ్యర్థాలను పసిగట్టేందుకు నాసా ప్రయత్నం చేస్తోంది. మిల్లీమీటర్ కంటే తక్కువ ‌సైజ్‌లో ఉన్నవాటిని పసిగట్టడం చాలా కష్టంగా మారింది'' అని లియు వివరించారు.

అంతర్జాతీయ స్పేస్ స్టేషన్‌లో స్పేస్ డెబ్రిస్ సెన్సార్ కూడా నాసా ఏర్పాటు చేసింది.

20సెంటీ మీటర్ల మందమైన ఒక మీటర్ స్వ్కేర్ బిట్ కిట్‌ను యురోపియన్ కొలంబస్ మాడ్యూల్‌గా అటాచ్ చేసింది.

మిల్లీ మీటర్ సైజ్ వ్యర్థాలను కూడా ఈ సెన్సార్ గుర్తిస్తుంది. అంతేకాదు వ్యర్థాలు ఎటువైపు పయనిస్తున్నాయి, వాటి సైజెంత, బరువెంత, అవి ఏ కక్ష్యలో ఉన్నాయి, దేన్ని ఢీకొనే అవకాశాలున్నాయన్న అంశాలను కూడా ఎప్పటికప్పుడు తెలియజేస్తుంది.

అంతరిక్ష శిథిలాలు మానవ నిర్మితమా లేక అంతరిక్షంలో ఏర్పడినవా అన్న అంశాలపై కూడా స్పష్టత ఇస్తుంది.

Image copyright NASA

అంతరిక్ష వ్యర్థాల్లో అమెరికా వాటానే ఎక్కువ

అంతరిక్ష వ్యర్థాల్లో మూడింటిలో ఒక భాగం అమెరికా ప్రయోగించినవే కావడం గమనార్హం.

ఒక్క నాసానే కాదు అంతరిక్ష శిథిలాలపై ఎన్నో దేశాలు తమ వంతు కృషి చేస్తున్నాయి.

అంతరిక్ష వ్యర్థాలను పసిగట్టే టెలిస్కోప్‌ను బ్రెజిల్‌లో ఏర్పాటు చేసే ఒప్పందంపై రష్యా స్పేస్ ఏజెన్సీ ఇప్పటికే సంతకం చేసింది.

అంతరిక్ష శిథిలాలను గుర్తించడం ఇప్పుడు మార్కెట్‌గా మారిపోయింది. కొన్ని ప్రయివేట్ సంస్థలు అంతరిక్ష వ్యర్థాలను పరిశీలిస్తూ, ఈ డేటాను ఉపగ్రహ ఆపరేటర్లకు అందజేస్తున్నాయి.

అమెరికాకు చెందిన ఎక్సో అనలిటిక్ సొల్యూషన్స్, యూకేకు చెందిన స్పేస్ ఇన్‌సైట్ వంటి సంస్థలు అంతరిక్ష శిథిలాలపై పరిశోధనలు చేస్తున్నాయి.

స్పెయిన్‌కు చెందిన డెమోస్ స్కై సర్వే సంస్థ కూడా టెలిస్కోప్ ద్వారా అస్టరాయిడ్స్‌ను అంతరిక్ష శిథిలాలను గుర్తించే పనిలో ఉంది. అమెరికాకు చెందిన ఎలాన్ మస్క్‌కార్‌ను ఈ సంస్థే గుర్తించింది.

శిథిలాల పునర్వినియోగం

అంతరిక్ష శిథిలాలను ప్రమాదం నుంచి తప్పించడానికి వాటిని ఢీ కొట్టి వినాశనం చేయడం ఒక్కటే మార్గం కాదు. కొన్నింటిని రీ సప్లయి ద్వారా మళ్లీ కక్ష్యలోకి ప్రవేశపెడతారు.

అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రం ద్వారా త్వరలో ప్రయోగించబడే స్పేస్ ఎక్స్ ఫాల్కాన్ 9 రాకెట్ ''రిమూవ్ డెబ్రీస్'' పేరుతో ఉపగ్రహాన్ని ప్రయోగించబోతోంది.

శిథిలాలుగా మారిన రాకెట్ విభాగాలను మళ్లీ ఉపయోగించేలా చేయడంలో ఈ ఉపగ్రహం సహాయ పడుతుంది.

అంతరిక్ష ప్రయోగాలకు పెద్ద మొత్తంలో అవుతున్న ఖర్చును తగ్గించడంలో భాగంగా ఈ ప్రయోగం చేస్తున్నారు.

అంతరిక్షంలో విడిపోయిన రాకెట్ భాగాలు, కాలం చెల్లిన ఉపగ్రహాలను మళ్లీ ప్రయోగాలకు వీలుగా మార్చడమే ఈ స్పేస్ ఎక్స్ ఫాల్కాన్ 9 లక్ష్యం.

యూకేకు చెందిన సర్వే స్పేస్ సెంటర్ ఈ మిషన్‌కు పూర్తి సహకారాలు అందిస్తోంది.

శిథిలాలుగా మారిన ఉపగ్రహాలను పునర్వినియోగానికి సిద్ధం చేసేందుకు నాలుగు ముఖ్యమైన టెక్నాలజీలను ఉపయోగిస్తున్నామని సర్వే స్పేస్ సెంటర్ డైరెక్టర్ గుగ్లియెల్మో అగ్లిట్టి పేర్కొన్నారు.

ఈ ప్రయోగంలో ఏర్పాటు చేసిన విజువల్ నేవిగేషన్ సిస్టమ్ అంతరిక్ష వ్యర్థాలను చిత్రాల రూపంలో క్యాప్చర్ చేస్తుంది. అంతరిక్ష వ్యర్థాల వేగాన్ని తగ్గించి, భూ వాతావరణంలోకి సురక్షితంగా చేరేందుకు ఉపయోగపడుతుంది.

ఈ శిథిలాలను తగ్గించేందుకు అత్యంత తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన టెక్నాలజీని ఉపయోగిస్తున్నామని అగ్లిట్టి చెప్పారు.

వల వంటి పరికరాన్ని యూకేకు చెందిన ఏయిర్ బస్ డిఫెన్స్ అండ్ స్పేస్ సంస్థ రూపొందించింది.

పెన్ సైజ్‌లో ఉండే ఈ పరికరం 10 స్వ్యేర్ సెంటీమీటర్ ప్యానల్‌ను 1.5 మీటర్ల దూరంలో స్పేస్‌లో వదులుతుంది. ఈ పరికరం ద్వారా అంతరిక్ష శిథిలాలను ఆకర్షిస్తారు.

మిగతా అన్ని టెక్నాలజీలను ఉపయోగించిన తర్వాత ప్లాస్టిక్ పొరతో కూడిన తెరచాప వంటి నెట్ పరికరాన్ని వాడుతారు.

''అన్ని దశల్లో ఈ నెట్ దశ చివరిది. అంతరిక్ష వ్యర్థాలను చిత్రీకరించడంతోపాటు దాన్ని నాశనం కూడా చేస్తుంది'' అని అగ్లిట్టి వివరించారు.

అందరూ అనుకుంటున్నట్టుగా ''రిమూవ్ డెబ్రిస్'' ప్రయోగం విజయవంతమైతే అంతరిక్ష ప్రయోగాల్లో అదో ముందడుగు. ఎన్నో ప్రయోగాలకు స్ఫూర్తిగా నిలుస్తుంది.

''తక్కువ ఖర్చుతో అంతరిక్ష శిథిలాలను తొలగించే పద్ధతులను ఇప్పటికే ప్రదర్శించాం. ఈ ప్రయోగం ఎన్నో కొత్త ప్రయోగాలకు తెరతీస్తుందని ఆశాభావంతో ఉన్నాం. అలాగే ప్రపంచానికి ప్రమాదకరంగా మారిన అంతరిక్ష శిథిలాలను విజయవంతంగా నాశనం చేయగలుగుతాం'' అని అగ్లిట్టి తెలిపారు.

Image copyright NASA

శాస్త్రవేత్తల నియంత్రణలో ఉన్న శిథిల విడిభాగాలపై మొదటగా పరిశోధనలు చేస్తారు. ఆ పరిశోధనలు విజయవంతమైతే కీలకమైన రెండోదశ ప్రారంభమవుతుంది. నియంత్రణ లేకుండా అంతరిక్షంలో చక్కర్లు కొడుతున్న శిథిలాలను తమ పరిధిలోకి తెచ్చుకోవడమే లక్ష్యంగా పరీక్షలు నిర్వహించనున్నారు.

ఇందుకోసం యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ (ఈఎస్ఏ) నేతృత్వంలో ఈ-డీ ఆర్బిట్ పేరుతో ఓ మిషన్‌ను కూడా 2019లో ప్రారంభించనున్నాయి అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష పరిశోధన సంస్థ సభ్య దేశాలు.

''ఈ డి-ఆర్బిట్ ప్రదర్శన ద్వారా నియంత్రణలో లేని శిథిలాలను కక్ష్య నుంచి సురక్షితంగా తొలగిస్తాం. ఇలాంటి ప్రయోగాన్ని తొలిసారిగా నిర్వహిస్తున్నాం. ఆ శిథిలాలు ఏ విధంగాను పనిచేయకుండా చేయడమే లక్ష్యం. భూమి పైనుంచి వచ్చే ఎలాంటి సూచనలను ఇక ఆ శిథిలాలు అందుకోవు. అలాంటి ప్రయోగమే ఇప్పుడు చేయబోతున్నాం'' అని ఈఎస్ ఏ హెడ్ హోల్గర్ క్రాగ్ చెప్పారు.

తొలగించాలన్న అంతరిక్ష నౌకకు సెన్సార్ సూట్‌లను ఏర్పాటు చేస్తారు. అలా చేయడం వల్ల ఆ ఉపగ్రహం సురక్షితంగా ఉండటంతోపాటు, ఎప్పటికప్పుడు శాస్త్రవేత్తల సూచనలు అందుకుంటుంది.

ఈ ప్రదర్శన అంత సులభమైనదేమీ కాదు. ''నియంత్రణలో ఉన్న ఐఎస్ఎస్ వంటి శకలాలను డాకింగ్ చేయడం పెను సవాలుతో కూడుకున్నది. అంతరిక్ష శిథిలాలను మేం చాలా సీరియస్‌గా తీసుకున్నాం. ఇప్పటికే 20ఉపగ్రహ వ్యర్థాలను గుర్తించాం'' అని జర్మనీలో ఉన్న యూరొపియన్ స్పేస్ ఆపరేషన్స్ సెంటర్ హెడ్ క్రాగ్ వివరించారు.

''నియంత్రణలో లేని ఉపగ్రహాలు అంతరిక్షంలో గమ్యం లేకుండా పయనిస్తుంటాయి. అలాంటివాటిని ముందుగా గుర్తించి, క్యాప్చర్ చేయాలి. అందుకోసం రొబోటిక్ ఆర్మ్, లేదా వల వంటి పరికరాన్ని ఉపయోగించాల్సి ఉంటుంది. ఆ తర్వాత ఆ ఉపగ్రహాన్ని మరో పద్ధతి ద్వారా భూ వాతావరణంలోకి తీసుకురావాలి'' అని క్రాగ్ తెలిపారు.

యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ ఇప్పటికే తమ లక్ష్యానికి అతి చేరువగా వచ్చింది. 2016లోనే సెంటీమీటర్ సైజ్ ఉన్న శిథిలం ఒకటి, ఈఎస్ఏ పంపిన సెంటినెల్ 1ఏ విడుదల చేసిన సౌర కిరణాన్ని ఢీ కొని నిర్వీర్యంగా మారి, కక్ష్యలో గతి తప్పింది.

''అంతరిక్ష శిథిలాలను మేం చాలా సీరియస్‌గా తీసుకొన్నాం. ఇప్పటికే 20 ఉపగ్రహాలను గుర్తించాం. అందులో 10చాలా పెద్ద స్థాయిలో, మందంగా ఉన్న అంతరిక్ష కాలుష్యంలో పయనిస్తున్నాయి. వాటిని నిర్వీర్యం చేసుందుకు కొన్ని రకాల పద్ధతులను నిర్వహిస్తున్నాం'' అని క్రాగ్ వివరించారు.

గతి తప్పిన, కాలం చెల్లిన ఉపగ్రహాలను పూర్తిగా నిర్వీర్యం చేయడం సాధ్యం కాదని ఆయన అంటున్నారు. కేవలం వాటి ప్రమాద తీవ్రతను మాత్రమే తగ్గిస్తామని చెప్తున్నారు. ప్రపంచాన్ని అంతరిక్ష ప్రమాదం నుంచి రక్షించేందుకు తమ వంతు ప్రయత్నాలు చేస్తున్నమని క్రాగ్ తెలిపారు.

మొతమ్మీద దడపుట్టిస్తున్న అంతరిక్షంలోని శిథిలాల నుంచి ప్రపంచాన్ని రక్షించేందుకు శాస్త్రవేత్తలు ప్రయోగాలు ముమ్మరం చేశారు.

ఇవి కూడా చదవండి:

(బీబీసీ తెలుగును ఫేస్‌బుక్, ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.)