Presentación sobre el tema de la basura espacial. Desechos espaciales Los desechos espaciales se refieren a todos los objetos artificiales y sus fragmentos que ya están defectuosos, no funcionan y nunca lo harán.

Desechos espaciales Los desechos espaciales se refieren a todos los objetos artificiales y sus fragmentos que ya están defectuosos, no funcionan y nunca más podrán cumplir ningún propósito útil, pero son un factor peligroso que afecta a las naves espaciales en funcionamiento, especialmente las tripuladas. En algunos casos, los objetos de basura espacial de gran tamaño o que contienen materiales peligrosos (nucleares, tóxicos, etc.) a bordo pueden representar un peligro directo para ellos en caso de desorbitación incontrolada, combustión incompleta al atravesar densas capas de la atmósfera terrestre. y escombros que caen sobre zonas pobladas, puntos, instalaciones industriales, comunicaciones de transporte, etc.

El problema de la contaminación del espacio cercano a la Tierra con "desechos espaciales", como problema puramente teórico, surgió esencialmente inmediatamente después del lanzamiento de los primeros satélites terrestres artificiales a finales de los años cincuenta. Recibió estatus oficial a nivel internacional después del informe del Secretario General de la ONU titulado "El impacto de las actividades espaciales en el medio ambiente" del 10 de diciembre de 1993, donde se señaló especialmente que el problema es de naturaleza internacional, global: hay No hay contaminación del espacio nacional cercano a la Tierra, hay contaminación del espacio exterior de la Tierra, lo que afecta igualmente negativamente a todos los países involucrados directa o indirectamente en su desarrollo.

Características de la basura espacial Actualmente, según diversas estimaciones, hay hasta 5.000 toneladas de objetos fabricados por el hombre en la región de las órbitas terrestres bajas (LEO) hasta altitudes de unos 2.000 km. Basándonos en estimaciones estadísticas, se concluye que el número total de objetos de este tipo (con un diámetro de más de 1 cm) es bastante incierto y puede alcanzar, de los cuales sólo alrededor del 10% (unos 8.600 objetos) son detectados y rastreados. y catalogados por radar terrestre y medios ópticos y sólo alrededor del 6% de los objetos monitoreados están activos. Alrededor del 22% de los objetos ya no están operativos, el 17% son etapas superiores y etapas superiores de vehículos de lanzamiento gastadas, y alrededor del 55% son desechos, elementos tecnológicos asociados con los lanzamientos y restos de explosiones y fragmentaciones. La mayoría de estos objetos se encuentran en órbitas de alta inclinación cuyos planos se cruzan, por lo que la velocidad relativa media de su paso mutuo es de unos 10 km/s. Debido a la enorme cantidad de energía cinética disponible, una colisión de cualquiera de estos objetos con una nave espacial operativa podría dañarla o incluso inutilizarla. Prácticamente no existen medidas eficaces para proteger contra los objetos de basura espacial de más de 1 cm de diámetro. Las áreas más congestionadas de la órbita alrededor de la Tierra son aquellas que se utilizan con mayor frecuencia para las operaciones de naves espaciales. Se trata de LEO, órbita geoestacionaria (GSO) y órbitas heliosincrónicas (SSO). Contribución a la creación de desechos espaciales por país: China 40%; Estados Unidos 27,5%; Rusia el 25,5%; otros países el 7%.

Métodos de limpieza y destrucción de desechos * Vigilancia ambiental de los objetos cercanos a la Tierra, incluida la región de la órbita geoestacionaria (GEO): vigilancia de los “desechos espaciales” y mantenimiento de un catálogo de objetos de “desechos espaciales”. * Modelización matemática de "basura espacial" y creación de sistemas de información internacionales para pronosticar la contaminación de las naves espaciales y su peligro para los vuelos espaciales, así como apoyo informativo para eventos de aproximación peligrosa de naves espaciales y su entrada incontrolada en las densas capas de la atmósfera. * Desarrollo de métodos y medios para proteger las naves espaciales de los efectos de las partículas de "desechos espaciales" de alta velocidad. * Desarrollo e implementación de medidas encaminadas a reducir la contaminación del área de residuos.

Cooperación internacional En general, el problema de la basura espacial, como cualquier problema complejo y urgente, tiene varias dimensiones: científica, técnica, jurídica, medioambiental, etc. A pesar de que este tema atrae la atención de muchos centros nacionales de investigación, agencias espaciales y con diversos grados de profundidad discutidos periódicamente en numerosos comités y comisiones de organizaciones internacionales, como la Federación Astronáutica Internacional (IAF), el Comité de Exploración Espacial del Consejo Internacional de Uniones Científicas (COSPAR), la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), el Instituto Internacional de Derecho Espacial (CIJ) y otros, se presenta que recientemente las actividades conjuntas coordinadas de dos organismos internacionales en las dimensiones “técnicas” y “político-legales” de este problema han llevado su comprensión a un nivel cualitativamente nuevo. Se trata del Comité Interinstitucional de Coordinación de Desechos Espaciales (IADC) y el Subcomité Científico y Técnico del Comité de las Naciones Unidas sobre los Usos del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos.

Casos de colisiones de naves espaciales con escombros En 1983, un pequeño grano de arena (menos de 1 mm de diámetro) dejó una grieta grave en la ventana del transbordador. En julio de 1996, a una altitud de unos 660 km, un satélite francés chocó con un fragmento de la tercera etapa del cohete francés Arian. En 2001, la ISS casi chocó con un aparato de siete kilogramos perdido por los astronautas estadounidenses. El 29 de marzo de 2006 a las 03:41 (MSK) se produjo un accidente del satélite “Express-AM11”: como resultado de una influencia externa, el circuito de líquido del sistema de control térmico se despresurizó; la nave espacial recibió un importante impulso dinámico, perdió orientación en el espacio y comenzó a girar incontroladamente. Según datos preliminares, la causa del accidente fueron “desechos espaciales”. Las conclusiones de la comisión confirmaron la primera versión de lo sucedido: el 10 de febrero de 2009, un satélite comercial de la empresa estadounidense de comunicaciones por satélite Iridium, puesto en órbita en 1997, chocó con el satélite militar de comunicaciones ruso Kosmos-2251, lanzado en 1993 y fuera de servicio. en 1995. Cuando un satélite choca con desechos, a menudo se forman nuevos desechos (el llamado síndrome de Kessler), lo que en el futuro puede conducir a un aumento incontrolado de desechos espaciales.

Los acontecimientos más importantes que aumentaron la contaminación espacial: la prueba de un misil antisatélite por parte de China en enero de 2007. A una altitud de 865 km, un cohete chino destruyó el satélite chino Fengyun fuera de servicio y chocó con él en curso de colisión. Como resultado, aparecieron más de 2.000 nuevos fragmentos de varios centímetros o más de tamaño, es decir, la contaminación del espacio aumentó inmediatamente en un 22%.[editar] Eliminación de un satélite defectuoso por parte de Estados Unidos Artículo principal: EE.UU. febrero de 2008, a una altitud de 250 km, un cohete SM-3 destruyó un satélite espía defectuoso que contenía alrededor de 400 kg de hidracina venenosa en sus tanques (y también por peligro de desclasificación). Debido a su baja altitud, es probable que la mayoría de los fragmentos entren en la atmósfera con relativa rapidez. A 790 kilómetros sobre el norte de Siberia se registró por primera vez el caso de una colisión entre dos satélites artificiales en el espacio. El satélite de comunicaciones Kosmos 2251, lanzado en 1993 y dado de baja, chocó con un satélite comercial de la empresa estadounidense de comunicaciones por satélite Iridium. La colisión produjo alrededor de 600 fragmentos de escombros, la mayoría de los cuales permanecerán en la misma órbita.

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Los desechos espaciales se refieren a todos los objetos artificiales y sus fragmentos en el espacio que ya están defectuosos, no funcionan y nunca más podrán cumplir ningún propósito útil, pero que son un factor peligroso que afecta a las naves espaciales en funcionamiento, especialmente las tripuladas. En algunos casos, los desechos espaciales de gran tamaño o que contienen materiales peligrosos (nucleares, tóxicos, etc.) a bordo pueden representar un peligro directo para la Tierra: en caso de desorbitación incontrolada, combustión incompleta al atravesar densas capas de la Tierra. La atmósfera terrestre y los escombros que caen sobre zonas pobladas, instalaciones industriales, comunicaciones de transporte, etc.

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Modelo de distribución de desechos en el espacio cercano a la Tierra

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Actualmente, en la región de las órbitas terrestres bajas (LEO), hasta altitudes de unos 2.000 km, se encuentran, según diversas estimaciones, unos 300.000 objetos fabricados por el hombre con una masa total de hasta 5.000 toneladas. De ellos, sólo alrededor del 10% (unos 8.600 objetos) son detectados, rastreados y catalogados mediante radares terrestres y medios ópticos, y sólo alrededor del 6% de los objetos rastreados están activos. Alrededor del 22% de las instalaciones han dejado de funcionar, el 17% son etapas superiores gastadas y etapas superiores de vehículos de lanzamiento, y alrededor del 55% son desechos, elementos tecnológicos asociados con los lanzamientos y restos de explosiones y fragmentación. Las áreas más congestionadas de la órbita alrededor de la Tierra son aquellas que se utilizan con mayor frecuencia para las operaciones de naves espaciales. Contribución a la creación de desechos espaciales por país: China: 40%; Estados Unidos: 27,5%; Rusia: 25,5%; otros países: 7%.

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Métodos para limpiar y destruir escombros Actualmente, no existen métodos prácticos para retirar los escombros del espacio ultraterrestre, aunque existen consecuencias peligrosas derivadas de la presencia de escombros y, además, están aumentando. La cooperación internacional proporciona una solución a este problema de la siguiente manera. En primer lugar, se garantiza la vigilancia medioambiental del espacio cercano a la Tierra y el mantenimiento de un catálogo de objetos. Sin embargo, también existe la dificultad de rastrear pequeños fragmentos de escombros que, a pesar de su tamaño, pueden dañar los equipos espaciales. En segundo lugar, se proporciona información sobre la previsión de contaminación de objetos espaciales (OSC) y su peligro para los vuelos espaciales. En tercer lugar, se están desarrollando métodos y medios para proteger las naves espaciales de los efectos de los desechos espaciales. También se están desarrollando e implementando medidas para reducir la contaminación del área de desechos.

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El peligro de los desechos espaciales La existencia de objetos “inútiles” en el espacio ultraterrestre tiene consecuencias bastante graves y peligrosas. El peligro radica en su impacto en las naves espaciales en funcionamiento. La velocidad de vuelo libre de los desechos "inútiles" es bastante alta y, en caso de colisión con una nave espacial, existe el peligro de que estos dispositivos se dañen e incluso fallen. Además, la compactación de "desechos espaciales" en el espacio atmosférico y de órbita baja es un obstáculo para el vuelo seguro de objetos en el aire, lo que en última instancia puede provocar la muerte de una persona. No se puede descartar la posibilidad de un impacto negativo de la basura espacial en la Tierra. Cuando abandonan la órbita, existe el peligro de que los desechos espaciales atraviesen las capas de la atmósfera y golpeen la superficie de la Tierra, en particular las zonas pobladas.

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Ecología

Basura espacial

Completado por un estudiante del grado 11b MAOU Tatar Gymnasium No. 84 Khazeeva Guzel

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¿Qué es la contaminación?

La contaminación es el proceso de modificación negativa del medio ambiente mediante su intoxicación con sustancias que amenazan la vida de los organismos vivos.

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Tipos de contaminación

Biológico Microbiológico Mecánico: contaminación con desechos químicamente inertes, pisoteo de caminos y otros efectos mecánicos sobre el medio ambiente. Contaminación por desechos espaciales Químicos: los contaminantes son compuestos químicos dañinos. Contaminación por aerosoles - contaminante en aerosol (sistema de pequeñas partículas)

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Físico Térmico - calentamiento del ambiente. Luz: iluminación excesiva. Ruido Electromagnético Radiactivo Contaminación visual: daños a los paisajes naturales por edificios, basura y columnas de aviones

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Los desechos espaciales son todos los objetos artificiales y sus fragmentos que se encuentran en el espacio y que son defectuosos, no funcionan y nunca podrán cumplir propósitos útiles, pero son un factor de impacto peligroso.

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basura espacial

Los desechos espaciales son los culpables de la contaminación espacial. Eso dice la ESA, la Agencia Espacial Europea. En las fotografías de la ESA se ve una densa nube alrededor del planeta: los restos de lo que lograron lanzar durante los últimos 50 años.

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El cielo se está convirtiendo en un vertedero gigante de dispositivos ultracaros

No es necesario tomar la palabra "basura" literalmente: un raro kilogramo de estaño orbital cuesta menos de cien mil dólares; se trata de satélites fallidos, etapas de cohetes y simplemente instrumentos perdidos.

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Distribución de desechos en el espacio cercano a la Tierra

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Los objetos de basura espacial pueden representar un peligro directo para la Tierra: si no se controlan desde la órbita, se produce una combustión incompleta al atravesar densas capas de la atmósfera terrestre y los escombros caen sobre zonas pobladas.

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Esto es lo que pesan todos los grandes desechos que hay en el espacio (NASA 2006)

Tamaño máximo de partícula con el que la ISS resistirá una colisión

Velocidad media a la que chocan los escombros en el espacio

A esta altitud, los satélites y los cohetes se desmoronan

La altitud de la órbita desde la que comenzarán a caer desechos espaciales dentro de 100 años

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Escombros en órbita

Los escombros en órbita se comportan como corresponde a los malvados extraterrestres. Primero, se mueve agresivamente. Cualquier nuez fuera de la atmósfera se convierte en un proyectil perforador de armaduras, porque vuela a la velocidad del cohete del que se cayó y no tiene ningún lugar donde caer: la ingravidez. Las ventanillas de los transbordadores se sustituyen tras el contacto con partículas de polvo, que dejan cráteres de varios centímetros de profundidad en el cristal templado.

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La estación espacial de 100 toneladas, predecesora estadounidense de la ISS, está asociada al caso más peligroso de caída de basura espacial a la Tierra. Se pretendía que Skylab fuera desorbitado en 1979, pero no lo hizo de forma controlada. La estación se derrumbó sobre el Océano Índico y una columna de escombros tocó Australia.

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Gotas atómicas

Los satélites soviéticos RORSAT (1967-1988) tenían a bordo un reactor nuclear completo. Detrás de los reactores, la NASA descubrió una columna de gotas de refrigerante congelado: una aleación radiactiva de sodio y potasio. En total se contaron entre 110.000 y 115.000 gotas de hasta 5 centímetros de diámetro, que los expertos consideran la principal amenaza para los vuelos a una altitud de unos 900 kilómetros.

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Objeto J002E3

Un cuerpo alargado de 18 metros, que daba una vuelta alrededor de la Tierra en 48 días, fue inicialmente confundido con un asteroide. El objeto se mueve en una órbita caótica y de vez en cuando termina más lejos que la Luna. El análisis espectral ayudó a reconocerlo como los restos de la nave espacial Apolo 12, que llevó a los astronautas a la Luna por sexta vez: restos de titanio apuntaban a la pintura que se utilizaba para cubrir este tipo de cohetes.

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El satélite Feng Yun 1C, propiedad de China y derribado por un cohete chino en enero de 2007, se considera la principal nueva fuente de desechos en el espacio. Los radares de la NASA han detectado hasta el momento 2.317 fragmentos del tamaño de una pelota de tenis, y se estima que otros 100.000 tienen un diámetro superior a un centímetro. La explosión se produjo a una altitud de 865 kilómetros, por lo que prácticamente no tienen posibilidades de desaparecer rápidamente.

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ELIMINACIÓN DE DESECHOS ESPACIALES Trabajo de investigación realizado por: Poluektov Andrey Yuryevich, estudiante de la clase 9 A, Institución Educativa Municipal “Escuela Secundaria No. 11”, Surgut

Pregunta fundamental: cómo limpiar el espacio cercano a la Tierra de desechos espaciales y hacerlo seguro.

Metas y objetivos del trabajo: Considerar el problema de la contaminación del espacio cercano a la Tierra con "desechos espaciales", que puede conducir a la imposibilidad práctica de una mayor exploración espacial; Familiarícese con los proyectos actuales de limpieza del espacio cercano; Presente a los estudiantes de su escuela este problema ambiental.

Desechos espaciales: todos los objetos artificiales y sus fragmentos en el espacio que ya están defectuosos, no funcionan y nunca más podrán cumplir ningún propósito útil, pero son un factor peligroso que afecta el funcionamiento de las naves espaciales, especialmente las tripuladas.

En primer lugar, los objetos en órbita, por supuesto, se ven afectados por la basura espacial.

Cuanto más nos lanzamos al espacio, menos utilizable se vuelve. De hecho, según los expertos rusos, actualmente hay más de 10 mil aviones y satélites terrestres en el espacio, pero sólo el 6% de ellos están en funcionamiento.

Debido a los desechos espaciales, las previsiones meteorológicas suelen ser inexactas y los equipos de navegación funcionan mal.

Si no se toman medidas hoy, en 10 a 15 años la órbita geoestacionaria estará completamente "obstruida", no quedará espacio para nuevos satélites y, después de 2050, debido a los desechos, los vuelos espaciales simplemente serán imposibles.

La nave espacial, equipada con un brazo robótico, recoge los restos con unas pinzas y los coloca en un compartimento especial. Este dispositivo permitirá limpiar el espacio de satélites y etapas de cohetes gastados. El compartimento lleno de escombros se devuelve a la Tierra para su eliminación.

Los científicos estadounidenses propusieron atrapar los desechos con una red. Lo que se despliega en el espacio es algo así como una red de pesca hecha de materiales poliméricos que son lo suficientemente fuertes como para evitar daños al chocar con el polvo cósmico. Dicha red está unida a un pequeño satélite, después de lo cual debe desplegarse, recoger los restos y enrollarse hacia arriba. su presa. Más aplicable a residuos de gran tamaño: restos de satélites y cohetes. Los desechos recolectados son devueltos por naves espaciales a la Tierra para su eliminación.

Los investigadores propusieron disparar pistolas láser a los desechos para calentarlos lo suficiente como para convertirlos en gas. Este tipo de armas podrían ubicarse en la Tierra y ser guiadas por radares ultrasensibles capaces de detectar objetos de un centímetro de diámetro.

El aerogel es un material extremadamente poroso: está formado en un 99% por vacíos. Una vez en dicha sustancia, las partículas más pequeñas llenan la superficie porosa y se depositan en la placa. Los platos llenos se devuelven a la Tierra para su reciclaje

PLAN DE SOLUCIÓN DE PROBLEMAS: Es necesario crear un sistema de seguimiento internacional, combinar catálogos de objetos, desarrollar un sistema común de alerta sobre los riesgos de colisiones; Es necesario desarrollar normas internacionales para el tráfico espacial; Desarrollar requisitos nuevos y unificados para la tecnología espacial, determinar las zonas de operación de satélites; Antes de lanzarse al espacio, es imperativo acordar la metodología para deshacerse de los dispositivos caducados; Introducir en las normas internacionales para el uso de las necesidades de espacio el equipamiento de las etapas superiores de los cohetes con sistemas de drenaje de combustible; Unir los esfuerzos de científicos de diferentes países para desarrollar tecnología para la recolección y eliminación de desechos espaciales; Se debe mejorar el diseño de satélites, naves espaciales y cohetes para que dejen la menor cantidad posible de desechos espaciales.