Seismometry tradičně používané k záznamu zemětřesení dokázaly sledovat zničení padajících kosmických lodí s větší přesností než konvenční metody. Nedávná studie publikovaná v časopise Science 22. ledna popisuje, jak byly 2. dubna 2024 zaznamenány seismické sítě v jižní Kalifornii vibrace zemské kůry způsobené rázovými vlnami z návratu čínské kosmické lodi Shenzhou-15.
Věda za detekcí
Když vesmírný odpad zasáhne Zemi, překročí rychlost zvuku a vytvoří rázové vlny, které jsou zaznamenány jako vlnění detekované seismometry. Analýzou síly a načasování těchto signálů pomocí sítě 127 seismometrů byli vědci schopni odhadnout výšku a trajektorii trosek. Systém dokáže dokonce určit, jak se kosmická loď rozpadla na několik částí, z nichž každá generuje vlastní rázovou vlnu.
Tato metoda nabízí významnou výhodu oproti stávajícím sledovacím systémům. Současné monitorování vesmírného odpadu se do značné míry opírá o pozemní radary, které mají potíže s přesným předpovídáním trajektorií návratu při vstupu úlomků do horních vrstev atmosféry. Interakce se vzduchem způsobuje, že se trosky tříští, zpomalují a nepředvídatelně mění směr, což vede k chybám předpovědí na stovky kilometrů. V případě Shenzhou-15 seismická data ukázala, že sonda dopadla asi 30 kilometrů jižně od trajektorie předpovězené americkým vesmírným velitelstvím.
Z Marsu na Zemi: Adaptace stávajících technologií
Tento přístup staví na technikách již používaných ke sledování meteoritů pomocí seismických a akustických dat jak na Zemi, tak na Marsu. Benjamin Fernando z Johns Hopkins University, který spolupracoval s misí NASA InSight Mars, vysvětluje: “To, co jsme v tomto dokumentu udělali, je do značné míry jednoduše aplikovat techniky vyvinuté pro Mars na Zemi.” Mise InSight prokázala užitečnost seismometrů pro detekci dopadů meteoritů na Mars, čímž připravila cestu pro tuto pozemní aplikaci.
Omezení a vyhlídky
Přesnost seismické detekce závisí na hustotě sítě seismometrů. Sonické třesky se pohybují pouze na vzdálenost asi 100 kilometrů, což znamená, že řídké pokrytí v odlehlých oblastech omezuje škálovatelnost metody v globálním měřítku. Daniel Stich z University of Granada podotýká, že nejlepších výsledků se dosahuje v městských oblastech s vysokou koncentrací seismometrů.
Nekontrolované návraty jsou stále častější, protože počet kosmických lodí na oběžné dráze se nekontrolovatelně zvyšuje. Padající úlomky představují riziko pro lidi, infrastrukturu a životní prostředí v důsledku toxického paliva, hořlavých materiálů a náhodných radioaktivních složek. Přestože seismické monitorování neposkytuje včasné varování, může pomoci rychle vyhodnotit oblasti dopadu a identifikovat rizika kontaminace.
Úspěšná adaptace technik seismického sledování Marsu na Zemi demonstruje nový a potenciálně životně důležitý nástroj pro řízení rostoucí hrozby vesmírného odpadu.
Tato technologie nabízí doplňkový přístup ke stávajícím radarovým systémům a zvyšuje celkové situační povědomí s rozšiřujícím se vesmírným provozem.
