Kun avaruus ei riitä

Aamuyöllä 30.1.2020 Maan kiertoradalla oli poikkeuksellinen läheltä piti -tilanne. Kaksi vanhaa satelliittia, avaruusteleskooppi IRAS ja tiedustelusatelliitti GGSE-4, ohittivat toisensa vain kymmenien metrien etäisyydeltä. Satelliittien nopeus toisiinsa nähden oli 14,7 km/s, joten kyse oli äärimmäisestä lähiohituksesta.

Molemmat satelliitit ovat olleet poissa käytöstä jo vuosikymmeniä. Yhdysvaltalainen GGSE-4 laukaistiin 1967 ja oli käytössä vuoteen 1972 asti. IRAS puolestaan tutki kosmosta infrapuna-aallonpituudella 10 kuukauden ajan vuonna 1983. Kumpaankaan satelliittiin ei ole saatu yhteyttä vuosikausiin.

Maan ympärillä kiertää tällä hetkellä noin 5000 satelliittia, joista enää 2000 on toiminnassa. Muut kiertävät radallaan, odottaen tippumista Maahan tai törmäystä jonkin toisen kappaleen kanssa. 

Image

Iridium- ja Kosmos-satelliittien törmäyksen aiheuttamat avaruusromupilvet 50 minuuttia törmäyksen jälkeen. (Kuva: Rlandmann, CC BY-SA 3.0)

Ensimmäinen ja toistaiseksi ainoa satelliittien törmäys tapahtui vuonna 2009, jolloin toiminnassa ollut Iridium 33 -satelliitti törmäsi toimimattomaan Kosmos-2251 -satelliittiin. Silloinkin satelliittien arvioitiin ohittavan toisensa puolen kilometrin etäisyydeltä, mutta toisin kävi. Arviolta yksi satelliitti joka vuosi hajoaa johtuen törmäyksistä pienempiin kappaleisiin.

Kiertoradalla arvioidaan olevan noin miljoona yli 1 cm kokoista kappaletta, joista 34 000 on suurempia kuin 10 cm. Kiertoratanopeuksilla mikä hyvänsä kappaleiden kohtaaminen voi olla tuhoisa satelliitille. Mikä pahempaa, tällainen törmäys voi tuottaa tuhansia uusia avaruusromukappaleita.

NASAn tutkija Donald Kessler esitti vuonna 1978 teorian, joka tunnetaan nykyään Kesslerin syndroomana. Teorian mukaan tietyn avaruusromutiheyden jälkeen satelliittien törmäys voisi aiheuttaa törmäysten ketjureaktion, joka lopulta tekisi tietyn alueen kiertoradat käyttökelvottomiksi kymmeniksi tai sadoiksi vuosiksi.

Todennäköisintä – ja tuhoisinta – tällainen ketjureaktio olisi Maan matalilla kiertoradoilla (LEO) sekä geostationaarisella radalla, joissa valtaosa satelliiteista on. LEO on helpoiten saavutettavissa oleva kiertorata, geostationaarinen rata puolestaan ainoa, jolla olevat satelliitit pysyvät Maasta katsoen paikallaan. Avaruusromun merkittävä kasvu kummallakaan radalla aiheuttaisi mittavia hankaluuksia kaikelle tulevalle avaruustoiminnalle.

Arvio avaruusromun lukumäärä:

< 1 cm128 000 000
1 – 10 cm900 000
> 10 cm34 000
Image

Taitelijan näkemys IRAS-infrapunateleskoopista. (Kuva: NASA/JPL)