अंतरिक्ष अन्वेषण की प्रक्रिया, जो व्यावहारिक रूप से 20वीं शताब्दी के मध्य में शुरू हुई, आमतौर पर वैज्ञानिक और तकनीकी ज्ञान के विकास में एक नए चरण के रूप में सकारात्मक पक्ष पर प्रस्तुत की जाती है। हालांकि, पहले उपग्रह के प्रक्षेपण के बाद, समानांतर में एक पूरी तरह से अलग नकारात्मक प्रक्रिया शुरू हुई, जो निकट-पृथ्वी की कक्षाओं के बंद होने से जुड़ी थी। अंतरिक्ष में मानव निर्मित मलबा अंतरिक्ष यान और पृथ्वी दोनों के लिए बहुत बड़ा खतरा है।
अंतरिक्ष मलबे के स्रोत
इस मामले में कचरा मानव निर्मित प्रकृति के डेरिवेटिव को संदर्भित करता है, जो बहुत विविध हैं, लेकिन प्रत्यक्ष मानव गतिविधि से जुड़े हैं। उदाहरण के लिए, प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले उल्कापिंड मानव निर्मित कचरे के विपरीत खतरा पैदा नहीं करते हैं, जो पृथ्वी की निचली कक्षा में लंबे समय तक रहने के कारण खतरा पैदा करता है।
तो, अंतरिक्ष में खतरनाक मलबा कहाँ से आता है? इसमें से अधिकांश हैउपग्रह प्रक्षेपण और कक्षा में अन्य वाहनों के प्रक्षेपण के दौरान उत्पन्न। ऐसी प्रक्रियाओं में, मानवयुक्त या स्वचालित जहाज अनिवार्य रूप से शामिल होते हैं, जो तकनीकी वस्तुओं और उपभोग्य सामग्रियों को पीछे छोड़ देते हैं। इस प्रकार के प्रदूषण का सबसे खतरनाक स्रोत कक्षा में उपग्रहों और जहाजों का विनाश है, जिसके परिणामस्वरूप अप्रबंधित उपकरण और विमान के संरचनात्मक भाग अंतरिक्ष में रहते हैं। अपने आप में, उपकरण के दुर्घटनाग्रस्त होने के बाद या कचरे की नियोजित रिहाई की प्रक्रिया में टुकड़े एक ही संख्या में गंभीर खतरा पैदा नहीं करते हैं। हालांकि, लंबी अवधि के संचय के साथ, बड़ी वस्तुएं बनती हैं, अक्सर उच्च रेडियोधर्मी क्षमता के साथ, जिससे उन्हें नष्ट करना मुश्किल हो जाता है।
एक आक्रामक वातावरण में अंतरिक्ष वस्तुओं से मलबे के "उम्र" क्षरण के प्रभाव से खतरनाक मलबे के निर्माण की प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है। मलबे का एक ही संचय ब्रह्मांडीय धूल, विकिरण, तापमान चरम, ऑक्सीजन ऑक्सीकरण आदि से नकारात्मक रूप से प्रभावित होता है। इस प्रकार, किसी को न केवल भौतिक तत्वों से निपटना पड़ता है जो टकराव का खतरा पैदा करते हैं, बल्कि अनियंत्रित और विस्फोटक सामग्री के साथ जोखिम बढ़ाते हैं। आपदाओं के।
अंतरिक्ष के मलबे की निगरानी
अंतरिक्ष के मलबे की उपस्थिति से जुड़े मौजूदा खतरों को भी पृथ्वी के निकट की कक्षाओं में निरंतर शोध की आवश्यकता है। विशेष उपकरण मानव निर्मित कचरे को आकार, द्रव्यमान, आकार, गति सहित कई विशेषताओं के अनुसार स्कैन करते हैं।प्रक्षेपवक्र, संरचना, आदि। पृथ्वी से दूरी के आधार पर, कुछ उपकरणों का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, LEO प्रणाली की निम्न पृथ्वी कक्षा पारंपरिक रूप से 100 से 2000 किमी की दूरी तय करती है। इस स्पेक्ट्रम में रेडियो इंजीनियरिंग, रडार, ऑप्टिकल, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक, लेजर और अंतरिक्ष मलबे को देखने के लिए अन्य उपकरण काम करते हैं। साथ ही, इन उपकरणों पर प्राप्त जानकारी का विश्लेषण करने के लिए विशेष एल्गोरिदम विकसित किए जा रहे हैं। खंडित डेटा के एक सेट को संयोजित करने के लिए, जटिल गणितीय कम्प्यूटेशनल मॉडल का उपयोग किया जाता है, जो अवलोकन के एक विशेष क्षेत्र में क्या हो रहा है, इसकी अपेक्षाकृत पूरी तस्वीर देते हैं।
उच्च तकनीक निगरानी विधियों के उपयोग के बावजूद, कुछ मिलीमीटर जैसे छोटे कणों को ट्रैक करने में अभी भी समस्याएं हैं। इस तरह के टुकड़ों का केवल आंशिक रूप से ऑनबोर्ड सेंसर द्वारा अध्ययन किया जा सकता है, लेकिन यह व्यापक जानकारी प्राप्त करने के लिए पर्याप्त नहीं है, उदाहरण के लिए, वस्तु की रासायनिक संरचना के बारे में। ऐसे कणों की निगरानी के लिए एक दिशा तथाकथित निष्क्रिय माप है। एक समय में इस सिद्धांत के अनुसार पृथ्वी पर लौटे मीर अंतरिक्ष स्टेशन के घटकों का अध्ययन किया गया था। इस तकनीक का सार खुले स्थान में उपकरण की सतह पर अध्ययन किए गए कणों के प्रभावों को दर्ज करना है। प्रयोगशालाओं में, विभिन्न प्रकार के नुकसान का विश्लेषण किया गया, जिससे अंतरिक्ष मलबे के बारे में अतिरिक्त जानकारी प्राप्त करना संभव हो गया। आज, अंतरिक्ष यात्रियों की टीमें अनुसंधान के इस पथ पर सीधे कक्षा में काम कर रही हैं, ऑपरेटिंग अंतरिक्ष यान की सतहों का निरीक्षण कर रही हैं।
पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष में मलबे का वितरण
बाहरी अंतरिक्ष की निगरानी कक्षाओं में विभिन्न प्रकार के मलबे के असमान वितरण का संकेत देती है। निम्न-कक्षा क्षेत्र में सबसे बड़े समूह देखे जाते हैं - विशेष रूप से, उच्च कक्षाओं की तुलना में, घनत्व में अंतर एक हजार गुना हो सकता है। इसी समय, समूहों के घनत्व और कण आकार के बीच एक संबंध है। मध्यम आकार के मलबे का स्थानिक घनत्व आमतौर पर उच्च कक्षाओं में कम कक्षाओं की तुलना में मोटे अनाज वाले तत्वों की तुलना में छोटे अनुपात में कम होता है।
पृथ्वी के चारों ओर अंतरिक्ष मलबे के वितरण की विशेषताएं कई कारकों से प्रभावित होती हैं, जिनमें से उत्पत्ति की विशेषताएं हैं। उदाहरण के लिए, स्टेशन या उपग्रहों के कुछ हिस्सों के विनाश के परिणामस्वरूप बनने वाले छोटे टुकड़ों में अस्थिर वेग वाले वैक्टर होते हैं। बड़े मलबे के लिए, इसकी उच्च गतिशीलता के कारण यह 20,000 किमी तक की ऊँचाई तक पहुँचने में सक्षम है, और भूस्थैतिक वलय में भी फैलता है। 2000 किमी के स्तर पर, विशेष रूप से 1000 और 1500 किमी पर घनत्व वृद्धि के बिंदुओं के साथ असमान वितरण होता है। वैसे, भूस्थैतिक कक्षा सबसे अधिक बंद होती है, और इसके क्षेत्र में मलबे के बहाव की उच्च प्रवृत्ति दर्ज की जाती है।
अंतरिक्ष मलबे के विकास के रुझान
अंतरिक्ष वैज्ञानिक वर्तमान खतरों के बजाय क्षमता के बारे में अधिक चिंतित हैंपृथ्वी की कक्षाओं में मलबा। फिलहाल, अध्ययनों से पता चलता है कि प्रदूषण की दर में प्रति वर्ष 4-5% की वृद्धि हुई है। इसके अलावा, विभिन्न कक्षाओं में विदेशी निकायों की आबादी की वृद्धि के संदर्भ में अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण की भूमिका का अभी तक मज़बूती से मूल्यांकन नहीं किया गया है। बड़ी वस्तुओं का पूर्वानुमान लगाया जा सकता है, लेकिन, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, निकट अंतरिक्ष में भी छोटे मलबे की सीमित जानकारी हमें बड़े पैमाने पर मलबे की विशेषताओं के बारे में उच्च स्तर की निष्पक्षता के साथ बोलने की अनुमति नहीं देती है। इसके बावजूद, वैज्ञानिक छोटे मलबे के बारे में दो स्पष्ट निष्कर्ष निकालते हैं:
- विनाश के परिणामस्वरूप बनने वाले छोटे कणों का आयतन टक्करों की संख्या में वृद्धि के साथ लगातार बढ़ता जाता है। प्रयोगशाला स्थितियों और सैद्धांतिक अध्ययनों दोनों में, यह दिखाया गया था कि छोटे टुकड़े उन तत्वों का एक महत्वपूर्ण अनुपात बनाते हैं जो विनाश की वस्तुओं से अलग होते हैं।
- एक ही टक्कर उत्पादों के रूप में बहुत छोटे कण बाहरी ताकतों के नकारात्मक प्रभावों के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। मलबे के लंबे समय तक आक्रामक परिस्थितियों में रहने पर गिरावट का प्रभाव इस तरह के संचय के भविष्य के विश्वसनीय मूल्यांकन की संभावना को कम करता है।
जाहिर है, अंतरिक्ष में मलबा मिलने की समस्या और बढ़ेगी, जिसके लिए उचित उपाय अपनाने की जरूरत है। लेकिन अंतरिक्ष से संबंधित परियोजनाओं के पूर्ण रूप से बंद होने के बावजूद, प्राकृतिक कणों के साथ मौजूदा प्रदूषण तत्वों के टकराने के परिणामस्वरूप पृथ्वी की कक्षा बंद होती रहेगी। जड़ता से, यह प्रक्रिया कम से कम 100. तक जारी रहेगीसाल।
अंतरिक्ष प्रदूषण के प्रभावों के प्रकार
अंतरिक्ष के मलबे के प्रभाव से सबसे खतरनाक नकारात्मक परिणामों में निम्नलिखित शामिल हैं:
- पृथ्वी को पारिस्थितिक क्षति। अपने आप में, निकट-पृथ्वी की कक्षा के भीतर तकनीकी मलबे की उपस्थिति पारिस्थितिक पृष्ठभूमि में बदलाव लाती है और पर्यावरण की मूल शुद्धता का उल्लंघन करती है। खगोलविदों-पर्यवेक्षकों के अनुसार, निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष की पारदर्शिता को कम करने की प्रक्रिया पहले से ही आगे बढ़ रही है, जो रेडियो उपकरणों के संचालन में हस्तक्षेप की उपस्थिति की भी व्याख्या करती है। सीधे पृथ्वी के लिए, जेट इंजन के संचालन को सुनिश्चित करने वाली ईंधन सामग्री के साथ घटकों के गिरने के खतरे को नोट किया जा सकता है।
- मलबे का धरती पर गिरना। रेडियोधर्मी प्रभाव के बिना भी, अंतरिक्ष से मानव निर्मित कचरे के गिरने से विनाशकारी परिणाम हो सकते हैं। आज तक, सबसे बड़ी उतरी हुई वस्तुओं का द्रव्यमान 100 टन से अधिक नहीं था, लेकिन इससे ग्रह को कोई गंभीर खतरा नहीं था। दूसरी ओर, जैसे-जैसे पृथ्वी की कक्षा में रुकावट की तीव्रता बढ़ती जाएगी, यह परिदृश्य और अधिक धूमिल होता जाएगा।
- अंतरिक्ष टक्कर का खतरा। उड़ान समर्थन में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के लिए अंतरिक्ष मलबे के नुकसान को कम मत समझो। बड़े और छोटे कणों के समान प्रभाव उपकरणों के संचालन में महत्वपूर्ण व्यवधान पैदा कर सकते हैं, और बड़ी दुर्घटनाएं महंगी महत्वाकांक्षी परियोजनाओं के कार्यान्वयन की संभावनाओं को खतरे में डालती हैं।
दुर्घटना क्षति आकलन प्रणालीबकवास
सबसे पहले, अंतरिक्ष यान की सतह पर प्रभावों का विश्लेषण करने की पहले से स्थापित प्रथा को स्वयं अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा बाहरी परीक्षा द्वारा लागू किया जाता है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, ऐसे अध्ययनों के परिणामों का उपयोग आगे कचरे की विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, सबसे सटीक विश्लेषणात्मक जानकारी केवल प्रयोगशाला परीक्षणों द्वारा प्रदान की जाती है जिसमें लक्षित सामग्री कृत्रिम रूप से प्रभावित होती है। अंतरिक्ष में मलबे के साथ उपकरणों की टक्कर की नकल अल्ट्रा-हाई-स्पीड प्रभावों के माध्यम से महसूस की जाती है। इसके अलावा, कंप्यूटर और डिजिटल मॉडलिंग के माध्यम से, प्राप्त डेटा को नुकसान की विशेषताओं और लक्ष्य वस्तु पर प्रभाव के यांत्रिकी के विश्लेषण के साथ संसाधित किया जाता है। मुख्य संकेतकों में ताकत, कार्यक्षमता का संरक्षण, व्यक्तिगत घटकों की उत्तरजीविता, विखंडन की डिग्री आदि जैसे गुण हैं।
अंतरिक्ष के मलबे के खतरे के स्तर का निर्धारण
ऑर्बिटल स्टेशनों और अंतरिक्ष परिसरों के डिजाइन चरणों में भी, विभिन्न प्रकार के मलबे से टकराने की संभावना को ध्यान में रखा जाता है। इष्टतम डिज़ाइन विश्वसनीयता की गणना करने के लिए, उस विशिष्ट वातावरण के बारे में डेटा का उपयोग किया जाता है जहां डिवाइस का उपयोग किया जाएगा। इसी समय, खतरों का आकलन करने के लिए प्रयोगात्मक और विश्लेषणात्मक तरीकों की अशुद्धि अभी भी एक महत्वपूर्ण समस्या है। अंतरिक्ष में मलबे की केवल कुछ हद तक मान्यताओं की जांच की जा सकती है, जिससे डिजाइनरों के लिए उच्च गति टकराव के लिए वाहनों को ठीक से तैयार करना मुश्किल हो जाता है। के लिएअनुमानित खतरे के आकलन के लिए, अंतरिक्ष मलबे के सामान्य प्रवाह की अवधारणा का उपयोग किया जाता है, जिसका संभावित रूप से अंतरिक्ष यान के मार्ग पर सामना किया जा सकता है। आगे के डेटा फ्लक्स घनत्व, गति, हमले के कोण और अपेक्षित प्रभावों की संख्या पर प्रदर्शित होते हैं।
अंतरिक्ष में मलबे से खतरों को कम करने के तरीके
अंतरिक्ष मलबे की निगरानी और उसकी भविष्यवाणी के साथ उसके लक्षण वर्णन का अपेक्षाकृत निम्न स्तर समस्या का ही एक हिस्सा है। वर्तमान स्तर पर, विशेषज्ञों को बाहरी अंतरिक्ष में मानव निर्मित कचरे के नकारात्मक प्रभाव के जोखिम को कम करने से संबंधित कई मुद्दों का सामना करना पड़ रहा है। आज इस समस्या के समाधान के लिए दो दिशाओं पर विचार किया जा रहा है। सबसे पहले, यह उड़ानों में एक सामान्य कमी है, साथ ही साथ तकनीकी प्रक्रियाओं को कम करना है जो विभिन्न स्तरों पर कक्षाओं के बंद होने की ओर ले जाते हैं। दूसरे, हम उन हिस्सों की कमी के साथ वाहनों के संरचनात्मक अनुकूलन के बारे में बात कर सकते हैं जो संभावित रूप से अंतरिक्ष मलबे बन सकते हैं। आज अंतरिक्ष नियंत्रण प्रणालियों में विशेष ध्यान रेडियोधर्मी पदार्थों के साथ संदूषण के लिए समर्पित है। यह मौलिक रूप से नए ईंधन संसाधनों के संक्रमण तक इंजन निकास उत्पादों के न्यूनतमकरण से संबंधित है।
निकट अंतरिक्ष में मलबे के खिलाफ लड़ाई की संभावनाएं
वैश्विक स्तर पर अंतरिक्ष गतिविधियों के नियमन की दिशा में सक्रिय कार्य भविष्य में स्थिति के विकास का आकलन करने में आशावाद का आधार देता है। कक्षीय वातावरण की स्वच्छता के प्रति सावधान रवैया सबसे बड़े राज्यों के रणनीतिक कार्यक्रमों की अवधारणाओं में शामिल है, जो योगदान करते हैंअंतरिक्ष में मलबे के खिलाफ लड़ाई में सबसे बड़ा योगदान। सफाई और छोटे और बड़े कणों को बहुभुज कक्षाओं में हटाना मानव निर्मित प्रदूषण से अंतरिक्ष की सफाई के प्रमुख क्षेत्रों में से एक है, लेकिन इस अवधारणा को लागू करने के लिए अभी तक कोई प्रभावी तरीके नहीं हैं। यह तकनीकी रूप से कठिन कार्य है, इसलिए फिलहाल मुख्य जोर अंतरिक्ष में मानवीय गतिविधियों को अनुकूलित करने के तरीकों पर है।
निष्कर्ष
अंतरिक्ष मलबे की समस्याओं को हल करने के कट्टरपंथी तरीकों में से एक है कक्षीय स्टेशनों और उपग्रहों को लॉन्च करना पूरी तरह से बंद करना जब तक कि निकट-पृथ्वी के वातावरण की सफाई के नए और अधिक किफायती साधन दिखाई न दें। लेकिन कई आर्थिक और तकनीकी कारणों से यह दिशा यूटोपियन भी है। फिर भी, स्थिति को बेहतर के लिए बदलने के लिए पूर्वापेक्षाएँ हैं। यदि आप कई दशकों तक पीछे मुड़कर देखें, तो आप इस समस्या के प्रति व्यक्ति के दृष्टिकोण में मूलभूत परिवर्तन देख सकते हैं। इसलिए, यदि मीर अंतरिक्ष स्टेशन के संचालन के दौरान, सामान्य अभ्यास चालक दल के अपशिष्ट उत्पादों की सीधी रिहाई थी, तो आज यह कल्पना करना असंभव है। बाह्य अंतरिक्ष में होने की प्रक्रियाओं को विनियमित करने के लिए अधिक से अधिक कड़े नियम पेश किए जा रहे हैं। यह अंतरराष्ट्रीय सम्मेलनों से भी प्रमाणित होता है, जिसके अनुसार अंतरिक्ष गतिविधियों में भाग लेने वाले देश निकट-पृथ्वी के वातावरण में पारिस्थितिक स्थिति पर नकारात्मक प्रभाव को कम करने के सिद्धांतों का पालन करने के लिए बाध्य हैं।
