Kemi dërguar aq shumë mbeturina atje lart… Tani kush i pastron?

Mbeturinat hapësinore që bien nga orbita dhe përplasen drejt Tokës përbëjnë një kërcënim në rritje. Në fakt, satelitët e vjetër dhe pjesët e anijeve kozmike rihyjnë në atmosferën e planetit tonë më shumë se tre herë në ditë .
Kur këto objekte digjen në atmosferë, ato mund të lëshojnë substanca të dëmshme, dhe nëse arrijnë në sipërfaqen e Tokës, ato mund të ndotin mjedisin, si dhe të përplasen me ndërtesa, infrastrukturë tjetër dhe ndoshta edhe me njerëz.
Megjithatë, gjurmimi i mbeturinave që bien në një përpjekje për të zbutur ndikimin e tyre është i ndërlikuar sepse mbeturinat hapësinore mund të dalin papritmas nga orbita ndërsa udhëtojnë me shpejtësi deri në 18,000 milje në orë . Metodat aktuale për të monitoruar mbeturinat hapësinore që bien përdorin radarin dhe gjurmimin optik , por ato kanë vështirësi të parashikojnë me saktësi se ku mund të bien shumica e objekteve, veçanërisht nëse mbeturinat shpërbëhen gjatë rihyrjes në atmosferën e Tokës. Kjo mungesë e të dhënave të sakta të vendndodhjes mund të vonojë ose parandalojë rikuperimin e mbetjeve të rrezikshme toksike hapësinore.
Tani, studiues nga Universiteti Johns Hopkins dhe Imperial College London thonë se kanë gjetur një mënyrë të re për të ndihmuar në identifikimin e mbeturinave hapësinore gjatë rihyrjes në atmosferë. Qasja e tyre përdor sizmometra, instrumentet që normalisht zbulojnë tërmetet në tokë.
Truku është të kërkosh të dhëna që tregojnë një bum zanor — vala goditëse e prodhuar kur një objekt tejkalon shpejtësinë e zërit — të cilën e gjenerojnë mbeturinat që bien ndërsa rrëzohen nëpër atmosferë.
“E dimë prej kohësh që mbeturinat hapësinore që rihyjnë në atmosferë prodhojnë bum zanor, pikërisht në të njëjtën mënyrë siç prodhojnë bum zanor meteoroidët natyrorë ose avionët supersonikë”, tha Benjamin Fernando, një bashkëpunëtor kërkimor postdoktoral në Johns Hopkins, i cili studion tërmetet në Mars, Tokë dhe planetë të tjerë në sistemin tonë diellor.
“Kam bërë shumë punë në një mision të NASA-s të quajtur InSight, ku u përpoqëm të përdornim meteoroidet si burime sizmike në Mars, me një sizmometër të vetëm”, shtoi Fernando, i cili është bashkautor i një punimi me Constantinos Charalambous, një studiues në Imperial College London, mbi metodën e re që u botua të enjten në revistën Science.
Anija InSight, e cila u ul në Mars në vitin 2018, ka zbuluar më shumë se 1,300 tërmete në Mars, një pjesë e vogël e të cilave u prodhuan nga meteoroidët që godisnin sipërfaqen, në vend që të ishin nga lëvizja e shkëmbinjve brenda planetit. InSight ishte në gjendje të “dëgjonte” valët e goditjes që prodhuan meteoroidët ndërsa hynin në atmosferën e hollë të Marsit dhe më pas të përcaktonte vendndodhjen e impaktit. Orbiteri i Zbulimit të Marsit i NASA-s u fluturua më pas mbi këto kratere për t’i studiuar dhe fotografuar ato, duke zbuluar të dhëna të rëndësishme rreth sipërfaqes së planetit të kuq.
“Hapi i madh në këtë punim ishte marrja e disa prej teknikave që zhvilluam për të studiuar meteoroidët natyrorë në Tokë dhe Mars dhe zbatimi i tyre në studimin e mbeturinave hapësinore në Tokë”, tha Fernando.
“Por në shumë mënyra, mbeturinat hapësinore janë mjaft të ndryshme nga objektet natyrore hapësinore – ato tentojnë të hyjnë në atmosferë më ngadalë dhe në një kënd shumë më të cekët. Ato gjithashtu tentojnë të shpërbëhen në një mënyrë shumë më të ndërlikuar dhe në fakt paraqesin një rrezik shumë më të madh për njerëzit në tokë”, shtoi Fernando.
Një parashikim ndryshe
Për të testuar metodën e tyre, studiuesit përdorën rihyrjen e pakontrolluar të anijes kozmike kineze Shenzhou-15, një mision i vitit 2022 në stacionin hapësinor Tiangong. Moduli orbital i anijes kozmike, me përmasa rreth 1 metër të gjerë dhe peshë më shumë se 1.5 ton, u rihy në atmosferë në prill të vitit 2024 mbi Kaliforni.
Ndërsa anija kozmike digjej në atmosferë, bum-et sonike që prodhoi arritën në tokë, duke krijuar dridhje që sizmometrat i kapën, por që nuk dukeshin si tërmete. Studimi shqyrtoi të dhënat nga 125 instrumente të tilla, duke përdorur intensitetin e leximeve për të rindërtuar rrugën e objektit në qiell.
Krahasuar me një projeksion nga Forca Hapësinore Amerikane duke përdorur të dhëna radari, metoda e bumeve sonike ktheu një trajektore që ishte 40 kilometra më në jug. “Nuk ka fragmente mbeturinash që janë gjetur,” tha Fernando, “kështu që e tëra çfarë mund të themi është se shohim diçka që është e ndryshme nga parashikimi i Forcës Hapësinore.”
Studiuesit tani kanë nevojë për më shumë teste për të verifikuar qëndrueshmërinë e metodës. “Qëllimi ynë përfundimtar është të prodhojmë një mjet që mund ta integrojmë në një tubacion monitorimi civil”, tha Fernando. “Le të themi se jeni të shqetësuar se diçka ka rënë nga qielli mbi Kaliforni ose mbi Londër – do të kishit një mjet, të bazuar në të dhëna me burim të hapur, i cili mund t’ju ndihmojë të gjeni se ku ka ndodhur kjo dhe potencialisht, të informoni përpjekjet e rimëkëmbjes”, shtoi ai, duke iu referuar të dhënave nga sizmografët, të cilat zakonisht janë të disponueshme publikisht.
Bum-et sonike do të zbuloheshin automatikisht, tha Fernando, duke u lejuar njerëzve të gjurmonin mbeturinat që bien brenda sekondave ose minutave nga fillimi i rihyrjes dhe të mbledhin të dhëna të rëndësishme në lidhje me vendndodhjen e ndotjes së mundshme atmosferike. Vlerësimi i një vendi të impaktit do të zgjaste pak më shumë sepse do të duhej të merreshin në konsideratë edhe variabla të tjerë si era, por mjeti do të ishte ende në gjendje të sugjeronte një vendndodhje mjaft shpejt për të mbështetur një reagim të shpejtë.
Fernando përmendi dy shembuj të shqetësimeve mjedisore nga mbeturinat që binin. Njëri është rikthimi në Tokë i satelitit sovjetik Kosmos 954 në vitin 1978, i cili shpërndau mbeturina radioaktive mbi Kanadanë veriore. “Shumica e tyre nuk janë gjetur kurrë,” tha ai. “Është ende radioaktive.”
Tjetri është shpërthimi në fillim të vitit 2025 i një rakete SpaceX Starship mbi Karaibe, i cili ndikoi në aviacionin civil dhe shpërndau mbeturina dhe metale të rënda në mjediset detare dhe zonat e banuara.
“Një gjë tjetër për të cilën po bëhemi gjithnjë e më të vetëdijshëm është se të gjitha këto rihyrje në atmosferë po fillojnë të ndryshojnë përbërjen e atmosferës”, shtoi ai. “Shumë nga kimikatet e përmbajtura brenda anijeve kozmike janë mjaft toksike. Disa prej tyre kanë një potencial të qartë për të holluar ozonin. Pra, është një gjë mjaft serioze dhe nuk jemi saktësisht të sigurt se cili është ndikimi, sepse ky është ende një problem relativisht i ri.”
Një zhvillim i ri emocionues
Hugh Lewis, një profesor i astronautikës në Universitetin e Birminghamit në Angli, vuri në dukje se përdorimi i një rrjeti ekzistues sensorësh sizmikë e bën metodën e re një “zhvillim të ri të shkallëzueshëm, me kosto të ulët dhe emocionues”. Lewis nuk ishte i përfshirë në kërkim.
“Ai përshkruan një qasje që na ndihmon të kuptojmë se çfarë ndodh kur një anije kozmike ose një fazë rakete rihyn në atmosferë – një proces që historikisht ka qenë shumë i vështirë për t’u vëzhguar dhe matur, për shkak të kufizimeve të sistemeve ekzistuese të radarëve të përdorura për të ndjekur këto objekte në orbitë dhe shpesh për shkak të largësisë së vendndodhjes së rihyrjes”, tha Lewis në një email.
Moriba Jah, një profesoreshë e inxhinierisë hapësinore dhe mekanikës inxhinierike në Universitetin e Teksasit në Austin, tha se përdorimi i rrjeteve sizmike për të nxjerrë informacion nga rihyrjet në atmosferë është një shembull i mirë se si të dhënat “e rastësishme” mund të ripërdoren. Jah, i cili gjithashtu nuk mori pjesë në studim, vuri në dukje se të dhënat mund të përdoren për të mësuar më shumë rreth objekteve që shkencëtarët përndryshe do t’i humbnin gjurmët gjatë fazës më kaotike të kthimit të tyre në Tokë.
Megjithatë, ai paralajmëroi për kufizime të mundshme. “Kjo metodë mbështetet në valë të forta goditëse, në thelb bume sonike, që bashkohen me tokën”, shkroi Jah në një email. “Shumë objekte që rihyjnë janë shumë të vogla ose shpërbëhen shumë lart në atmosferë për të prodhuar sinjale të tilla. Pra, nuk do të zbulojë shumicën e mbeturinave dhe nuk është një zgjidhje e pavarur për problemin e mbeturinave hapësinore.”
Ai tha se do të ketë edhe sfidën e dallimit të sinjaleve të rihyrjes në atmosferë të shkaktuara nga mbeturinat hapësinore nga ato që vijnë nga burime të tjera, si avionët, shpërthimet ose fenomenet natyrore. Me një vlerësim dhe integrim të kujdesshëm së bashku me ndjekjen e radarëve, optikës dhe satelitëve, metoda mund të bëhet “një mjet i dobishëm plotësues dhe jo një zgjidhje universale”.
Përmirësimi i mbledhjes së informacionit mbi objektet që rihyjnë në atmosferë është thelbësor jo vetëm për operacionet e rimëkëmbjes në kohë, por edhe për ndërtimin e një kuptimi më të thellë se si aktivitetet hapësinore ndikojnë në shoqërinë në Tokë, sipas Davide Guzzetti, një profesor i asociuar i inxhinierisë hapësinore në Universitetin Auburn, i cili nuk ishte i përfshirë në studim.
“Ajo që e gjej veçanërisht interesante është se këto matje mund të ofrojnë gjithashtu një pasqyrë të dinamikës së fragmentimit që ndodh gjatë rihyrjes, jo vetëm të trajektores së rihyrjes”, tha Guzzetti në një email. “Me mjetet e duhura dhe qasjen në të dhënat sizmike, është e lehtë të imagjinohet që projektet e shkencës qytetare po shfaqen, ku njerëzit ndihmojnë në gjurmimin dhe identifikimin e mbeturinave përmes zbulimit të bumeve sonike.”