Očekává se, že 22tunový základní stupeň čínské rakety spadne zpět na Zemi někdy v sobotu, potřetí za dva roky Čína dovolila tak velkému boosteru nekontrolovaně znovu vstoupit do atmosféry. Neřízený návrat představuje pro světovou populaci nízké, ale nevyhnutelné riziko, uvedli experti na vesmírný odpad.
Raketa Long March 5B odstartovala 24. července s modulem Wentian pro čínskou vesmírnou stanici Tiangong a vynesla jeden z nejtěžších nákladů vypuštěných na oběžnou dráhu v posledních letech. Téměř 30 metrů dlouhý základní stupeň rakety Long March 5B spouštěl své dva vodíkové motory po dobu asi osmi minut, aby vypustil modul Wentian na oběžnou dráhu.
Čtyři připevňovací posilovače spálily svou pohonnou hmotu a několik minut po startu se odhodily a spadly do Jihočínského moře. Ale design Long March 5B, jedné z nejvýkonnějších operačních raket na světě, znamená, že její jádrový stupeň zrychluje na orbitální rychlost.
Většina nosných raket nese horní stupeň, aby dokončila práci s umístěním nákladu na oběžnou dráhu a nechala booster spadnout zpět na Zemi v oceánu nebo jej získat pro opětovné použití, jako to dělá SpaceX se svou raketou Falcon 9.
Od začátku soboty se podle předpovědi společnosti Aerospace předpovídalo, že hlavní stupeň Long March 5B znovu vstoupí do atmosféry v období mezi 1615 GMT (12:15 EDT) a 1815 GMT (14:15 EDT). Corp., kalifornský federálně financovaný neziskový výzkumný ústav.
Oběžná dráha rakety se pohybuje mezi 41,5 stupně severní a jižní šířky během každé hodiny a půl kola kolem Země. Země mezi těmito zeměpisnými šířkami je domovem asi 88 % světové populace.
„Je to nízké riziko v globálním měřítku, ale je to zbytečné riziko a může to mít vliv na lidi, takže o tom mluvíme,“ řekl Ted Muelhaupt, konzultant společnosti Aerospace Corp. a odborník na opětovné vstoupení vesmírný odpad.
Není možné přesně předpovědět, kdy a kde raketa znovu vstoupí do atmosféry, ale přežívající trosky pravděpodobně dopadnou na dlouhou, úzkou stopu dlouhou stovky kilometrů a až několik desítek mil napříč. Trosky rakety s největší pravděpodobností spadnou do oceánu nebo do neobydlených oblastí.
Toto je potřetí, co Čína opustila jádro Dlouhý pochod 5B na oběžné dráze, aby se vrátilo na Zemi neřízeným způsobem. Nekontrolovaný návrat prvního stupně jádra Long March 5B v roce 2020 rozšířil trosky nad Pobřeží slonoviny. K opětovnému vstupu Long March 5B v loňském roce došlo nad Indickým oceánem a nebyly nalezeny žádné trosky.
Okno nejistoty kolem toho, kdy raketa znovu vstoupí do atmosféry, je z velké části způsobeno neznámými informacemi o orientaci rakety a neustále se měnící hustotě horní atmosféry, která je poháněna sluneční aktivitou, která způsobuje expanzi nebo kontakt atmosféry. Muelhaupt.
S přibližujícím se časem opětovného vstupu se okno zmenšuje. Pět dní před opětovným vstupem odborníci odhadli okno s chybou plus minus jeden den. V sobotu ráno, jen pár hodin před opětovným vstupem, se chyba snížila na plus minus jednu hodinu.
Aerodynamický odpor nakonec zpomalí rychlost rakety natolik, aby umožnil zemské gravitaci stáhnout se zpět do atmosféry, kde většina pomocného stupně shoří. Muelhaupt odhaduje, že asi 4 až 9 metrických tun, neboli 20 až 40 % suché hmoty rakety, přežije spalující teplo při opětovném vstupu a dosáhne zemského povrchu.
Opuštěná těla raket a mrtvé satelity se pravidelně znovu dostávají do atmosféry. Podle Muelhaupta se do atmosféry každoročně nekontrolovaně dostává kolem 50 lidmi vyrobených předmětů vážících více než tunu.
Ale jádrový stupeň Dlouhý pochod 5B bude šestým největším objektem, který znovu vstoupí do atmosféry, včetně raketoplánu, řekl Muelhaupt.
Aerospace Corp. odhaduje, že pravděpodobnost, že kus základní fáze Dlouhého pochodu 5B zabije nebo zraní člověka, bude mezi 1 ku 230 a 1 ku 1 000, což znamená, že existuje 99,5% pravděpodobnost, že z ní nebudou mít žádné oběti. znovu vstoupit.
Směrnice vlády USA však vyžadují, aby manažeři vesmírných misí zajistili, aby riziko úmrtí nebo zranění při opětovném vstupu nebylo vyšší než 1 ku 10 000. Riziko poškození způsobeného opětovným vstupem Dlouhého pochodu 5B se odhaduje na nejméně 10násobek standardního prahu rizika pro vesmírné mise USA.
„Až se to sníží, určitě to překročí práh 1 z 10 000, což je obecně přijímaná směrnice,“ řekl Muelhaupt. „A jedním z důvodů, proč tomu věnujeme zvláštní pozornost, je to, že v květnu 2020 první testovací start tohoto umožnil sestoupit v Africe.“
Riziko opětovného vstupu pro každou jednotlivou osobu je ještě nižší – 6 z 10 bilionů, podle hodnocení Aerospace Corp.
„Skutečnost je taková, že s tímto typem věcí můžete udělat řadu věcí, zvláště pokud uvažujete o svém poslání dopředu,“ řekl Marlon Sorge, výkonný ředitel Centra pro studium orbitálních a reentry trosek společnosti Aerospace.
Konstruktéři mohou například vybrat materiály, u kterých je větší pravděpodobnost, že shoří při opětovném vstupu, čímž se sníží riziko, že jakékoli trosky přežijí dopad na zemský povrch.
„Tělesa raket jsou prostě tak velká, že ve skutečnosti nezáleží na tom, co děláte během fáze návrhu, pokud jde o to, z čeho to uděláte. V místech, kde jsou motory, máte obrovské kusy kovu,“ řekl Sorge.
„Ale existují i jiné přístupy, které můžete udělat, pokud budete myslet hlavou, a jedním z nich je kontrolovaný návrat,“ řekl Sorge. „V podstatě, jakmile skončíte s doručováním nákladu, otočíte svou raketu, zapálíte motor a odvezete ji zpátky do oceánu někam, obvykle někam, kde není žádná populace.“ Uděláte to a do značné míry jste riziko zmírnili. A to je jedna z věcí, které americká vláda dělá, aby zmírnila tyto typy rizik.“
Po posledním startu Dlouhého pochodu 5B a opětovném vstupu v loňském roce administrátor NASA Bill Nelson řekl, že Čína „neplní zodpovědné standardy týkající se jejich vesmírného odpadu“.
„Vesmírné země musí minimalizovat rizika pro lidi a majetek na Zemi při opětovném vstupu vesmírných objektů a maximalizovat transparentnost ohledně těchto operací,“ uvedl Nelson v loňském prohlášení.
Wang Wenbin, mluvčí čínského ministerstva zahraničí, loni na tiskové konferenci řekl, že je „běžnou praxí“, že horní stupně raket shoří při opětovném vstupu do atmosféry. Nesprávně nazval tělo rakety Dlouhý pochod 5B jako horní stupeň a řekl, že „většina jeho částí shoří při opětovném vstupu, čímž se extrémně sníží pravděpodobnost poškození letectví nebo pozemních zařízení a činností“.
Žádná jiná nosná raketa na světě však neopustí tak masivní součást na oběžné dráze, aby mohla spadnout zpět na Zemi. Mrtvé satelity a staré raketové stupně pravidelně znovu vstupují do atmosféry, ale objekty s hmotností větší než několik tun jsou vzácné.
„Proč se bojíme? No, naposledy to způsobilo škody na majetku (dlouhý pochod 5B znovu vstoupil),“ řekl Muelhaupt tento týden. „V důsledku toho se lidé musí připravit.
„A navíc to není potřeba,“ řekl. „Máme technologii, abychom tento problém neměli. Pokaždé, když uvidíte přistát Falcon 9, tento základní stupeň nespadne někam náhodně. Snášení věcí záměrně dolů do oceánu, když jsou dostatečně velké na to, aby způsobily škody, to je praxe, kterou bychom rádi podpořili.“
Email autorovi.
Sledujte Stephena Clarka na Twitteru: @StephenClark1.