우주 쓰레기를 수집하는 방법
우주 쓰레기(우주 쓰레기 또는 우주 쓰레기)는 지구 궤도를 돌고 있지만 목적이 없는 다양한 인공 물체를 말합니다. 이러한 물체는 고체 로켓의 불타는 잔해부터 발사 후 버려진 다단계 로켓까지 다양합니다. 다른 우주선과 충돌할 위험이 있으며, 일부 우주 쓰레기는 대기권으로 돌아올 때 지상 안전에 위협이 될 수도 있습니다.
우주 잔해물은 궤도 속도로 이동하기 때문에 이들과의 충돌은 운용 중인 우주선에 심각한 손상을 줄 수 있으며, 심지어 선외 활동 중에 우주비행사의 생명을 위협할 수도 있습니다. 우주탐사가 고도화되면서 우주쓰레기의 양이 해마다 증가하고 있으며, 우주쓰레기 문제에 대한 관심도 높아지고 있다.
기본 소개
우주 잔해의 컴퓨터 시뮬레이션
우주 잔해 또는 궤도 잔해라고도 알려진 우주 잔해는 작업 중인 우주선을 제외한 우주에 있는 모든 것입니다. 발사 과정에서 발사체와 우주선에 의해 생성된 파편과 폐기된 위성을 포함한 인공 물체, 우주선 표면 재료의 벗겨짐, 우주선에서 누출되는 표면 코팅의 노화로 인해 떨어지는 페인트 패치; 로켓과 우주선의 폭발과 충돌 중.
로켓 과학자들의 전문 용어로는 '궤도 잔해'라고 부르지만 대부분의 사람들은 '우주 쓰레기'라고 부른다. 통계에 따르면 10cm(최소 16,000개)보다 큰 우주 쓰레기와의 충돌은 우주선을 "죽일" 수 있습니다. 쓰레기가 이렇게나 많다는 사실에 놀라셨나요? 사실 결국 분석해 보면 모두 우리 인간이 일으킨 일입니다.
세대 역사
구소련이 인류 최초의 인공위성인 스푸트니크 1호를 발사한 이후 세계 각국은 발사 임무를 수행하며 대량의 우주 쓰레기를 생산해 왔다. 대부분 대기권에 떨어지면서 소실되지만, 2012년 기준으로 4,500톤 이상의 우주 쓰레기가 궤도에 남아 있다.
원인 요인 : 쉽게 말하면 인간이 우주를 탐험하는 과정에서 의도적이든 의도치 않게 우주에 버려진 각종 잔해와 폐기물이다.
우주 잔해가 생성되는 방식에는 세 가지가 있습니다.
첫째, 의도적이거나 의도하지 않은 폭발로 인해 생성되는 우주선 잔해입니다. 의도적인 폭발과 엄청난 양의 우주 쓰레기는 대부분 구소련과 미국 간의 우주 전쟁을 '예고'하는 데서 비롯됩니다. 이 중 구소련은 19차례 위성 요격 및 폭발 시험을 실시해 다양한 크기의 잔해 500~1000개를 우주로 가져갔다. 예를 들어, 1973년에 7개의 미국 로켓이 궤도에서 폭발했습니다.
두 번째는 우주비행사의 부주의한 잘못이다. 예를 들어, 1982년 우주비행사 발렌틴 레브데프(Valentin Lebdev)가 일상적인 우주 유영을 하고 있을 때, 그는 진공에 가까운 우주 공간의 엄청난 흡입력으로 인해 "살류트 7" 우주 정거장의 감압 해치를 막 열었습니다. 승무원이 실수로 감압실에 두고 온 와셔와 연필은 우주로 흡입돼 우주 쓰레기가 됐다.
세 번째는 위성과 로켓의 잔해이다. 효율성을 잃은 일부 위성은 여전히 궤도를 비행하고 있습니다. 비행 속도 감소에 따른 대기와의 마찰로 인해 결국 타버리고, 대기권으로 재진입하는 데는 수십 년에서 수백 년이 걸릴 것으로 보인다. 지구 근접 우주에는 버려진 로켓의 금속 케이스, 발사체의 마지막 단계, 흩어져 있는 엔진, 각종 연결 부품 등 로켓의 남은 부품이 아직도 많이 남아 있다.
'우주 쓰레기'라는 개념을 가장 먼저 제안한 사람은 방공군 근무자들이었다. 우주 감시부는 매일 5만 개가 넘는 물체를 감시해야 하기 때문에 우주 쓰레기는 종종 그들을 혼란스럽게 한다. 러시아 보도에 따르면 1987년에는 커넥터를 조일 수 없어 '퀀텀' 모듈이 '미르'와 도킹할 수 없는 상황이 발생했다. 당시 경험이 풍부한 지상관제센터는 객실 외부에 도킹을 방해하는 물질이 있을 것이라고 판단해 검사팀을 파견해 검사를 했고, 그곳에서 금속 조각을 발견했다.
1960년대 이전에는 우주에서 물체가 떨어진다는 이야기를 들어본 사람이 없었지만, 1973년부터는 매년 수백 개의 우주 쓰레기가 지구로 떨어졌습니다. 그러나 대기를 통과할 때 공기와 날카로운 마찰로 인해 이러한 쓰레기는 대기를 통과하기 전에 타버리고 대기의 보호 아래 자멸하게 됩니다.
주요 위험
우주 쓰레기는 일반적으로 고도 300~450km의 저지구 궤도와 고도 36,000km의 정지 궤도에서 초당 7~8km의 속도로 이동합니다. 초당 7~8km의 속도로 이동하며, 궤도 기울기에 따라 충돌 시 상대 속도는 초당 10km 이상에 달할 정도로 파괴력이 크다. 따라서 우주 쓰레기가 운용중인 인공위성이나 유인우주선, 국제우주정거장과 충돌할 경우 장비는 물론 우주비행사의 생명까지도 위험에 빠뜨릴 수 있다. 크고 작은 우주 잔해가 계속 작동하는 것을 방해할 수 있습니다. 따라서 우주 쓰레기는 국제적인 문제가 되었습니다.
무게 10g의 우주쓰레기가 위성에 부딪히면 시속 100km로 달리는 자동차 두 대가 1.5초 안에 위성을 관통하거나 직접 파괴되는 셈이다. 히트하면 정말 파괴적입니다. 과학자들을 가장 괴롭히는 것은 "눈사태 효과"입니다. 우주 쓰레기가 충돌할 때마다 서로를 소멸시키지는 않지만 더 많은 파편을 생성하게 됩니다. 이것은 새로운 "큰 문제"입니다.
1. 지상 오염
우주 쓰레기는 항공우주 산업에 막대한 숨겨진 위험을 가져올 뿐만 아니라 우주를 오염시키고 인류에게 재앙을 가져옵니다. 특히 원자력 엔진이 꺼지면 더욱 그렇습니다. , 방사능 오염을 일으킬 것입니다.
2. 위험한 사고
예를 들어, 1991년 9월 15일 미국이 발사한 우주왕복선 '디스커버리'호가 구소련의 로켓 잔해와 충돌할 뻔했다. 당시 디스커버러호는 이 '초대받지 않은 손님'으로부터 불과 2.74km 떨어져 있었다. 다행히 지구상의 지휘 시스템이 적시에 경고 신호를 보내 죽음을 면했다.
2009년 2월 10일 동부 표준시 오전 11시 55분(2월 11일 베이징 시간 오후 0시 55분) 미국과 러시아의 통신위성 2대가 우주에서 충돌해 대량의 우주공간을 만들어냈다. 잔해는 국제 우주 정거장에 위협이 될 수 있습니다.
계산에 따르면 우주 궤도에 있는 각 비행 물체에 대해 치명적인 충돌이 발생할 확률은 3.7%이고, 비재난적인 충돌이 발생할 확률은 20%입니다. 이 계산에 따르면 우주쓰레기와 우주선의 충돌은 5~10년마다 일어날 수 있으며, 2020년에는 2년에 한 번씩 일어날 것으로 예상된다.
3. 쓰레기 피하기
2014년 4월 3일, NASA는 아리안 5호 로켓의 잔해를 피하기 위해 국제 우주 정거장의 비행 관제사가 다음과 같은 조정을 했다고 발표했습니다. 일 우주 정거장 비행 경로입니다.
NASA의 성명에 따르면 비행 관제사는 지난 며칠 동안 아리안 5호 로켓 잔해 조각을 추적해 왔다고 합니다. 이 우주 쓰레기 조각이 우주정거장에서 약 300m 정도 날아갈 수 있다는 사실이 밝혀져 우주정거장의 궤도를 조정하기로 결정했습니다.
성명에는 3일 동부시간 16시 42분쯤 우주정거장의 추진기가 3분 40초 동안 점화돼 우주정거장 궤도를 약 800m 상승시켰다고 적혀 있다. 우주정거장에 있던 우주비행사 6명에게 사전에 통보를 했고 위험은 없었다.
2014년 3월 16일에는 우주정거장도 러시아 기상위성의 파편을 피하기 위해 궤도를 올렸다.
폐기 방법
다음은 인공위성이 "죽은" 후 취할 조치에 대한 여러 가능성에 대한 과학자들의 분석입니다.
1. '궤도 묘지' 입장
임무관제사가 제 시간에 위성의 결함을 감지하면 정상적으로 작동하고 있는 위성의 엔진을 점화시켜 도착하게 된다. "궤도 묘지"로 알려진 이 공간 영역은 위성의 초기 비행 평면에서 수백 마일 위에 위치하여 인근 우주 위성을 손상 가능성으로부터 보호합니다.
2. 미사일로 인공위성 격추
미사일은 오작동하는 인공위성을 파괴하는 데에도 사용될 수 있지만, 모든 경우에 미사일 발사가 우주의 인공위성을 완전히 파괴하는 것은 아닙니다. 파괴합니다.
3. 일반적으로 위성이 속한 국가에서 처리합니다.
보통 연구원이나 분석가가 인공위성에 오작동이 있음을 발견하면 먼저 통보합니다. 위성이 속한 국가에서 처리합니다.
4. 지구로 돌아가거나 우주에서 수리
오작동하는 인공위성을 처리하는 또 다른 방법은 우주 왕복선을 통해 수리를 위해 지구로 가져가는 것입니다. 완전히 작은 인공위성을 지구로 운반할 수 있습니다.
5. "화장"
우주선과 쓰레기를 처리하는 가장 일반적인 방법 중 하나는 이전에도 일부 오래된 우주선을 의도적으로 태우는 것입니다.