20. října vynesla raketa Falcon 9 společnosti SpaceX na oběžnou dráhu loď Starburst-1 společnosti Portal Space Systems s nenápadným, ale významným nákladem: první desky Space Armor, kompozitního pancíře vyvinutého americkou společností Atomic-6 a určeného k zastavení úlomků letících extrémními rychlostmi, aniž by vznikaly nové nebezpečné odpady.
Je to poprvé, co se tento materiál vydává do vesmíru, a mise poslouží k pozorování jeho chování v reálném prostředí, pro které byl vytvořen.
Problém narůstajícího rozsahu
Zemská orbita je zaplněna odpadem. Podle údajů NASA je zde přibližně 45 000 objektů větších než 10 cm, zhruba 1,2 milionu objektů o velikosti mezi 1 a 10 cm a více než 140 milionů částic, které nedosahují ani jednoho centimetru. Kterákoli z nich, jakkoli nepatrná se může zdát, může mít devastující následky: při rychlosti několika kilometrů za sekundu se i pouhý úlomek barvy nebo nepatrný kovový fragment stává projektilem, který může vážně poškodit kosmickou loď.
Odborníci varují, že pokud dojde ke srážce dvou objektů na oběžné dráze, může výsledná kaskáda úlomků jejich počet znásobit na tisíce. Každý z těchto nových úlomků hrozí nárazem do dalších satelitů, čímž by se spustil takzvaný Kesslerův syndrom: řetězová reakce, která by mohla některé oblasti oběžné dráhy prakticky znepřístupnit a ohrozit budoucí vesmírné mise.
Od Whippleova štítu k novému konceptu ochrany
Po celá desetiletí byl hlavní bariérou proti mikrometeoritům a orbitálnímu odpadu Whippleův štít, který v polovině 20. století navrhl astronom Fred Whipple. Jeho fungování je založeno na vnější kovové desce, oddělené od trupu kosmické lodi, která při nárazu projektil rozbije na úlomky. Při rozbití a rozptýlení se kinetická energie částice rozloží ještě předtím, než dopadne na hlavní konstrukci. Ačkoli je tento systém účinný, má zjevné nevýhody: zvyšuje hmotnost a objem kosmické lodi a po nárazu může vytvářet sekundární úlomky, které přispívají k problému vesmírného odpadu.
Atomic-6 navrhuje odlišný přístup. Namísto použití více kovových vrstev, které rozloží přilétající objekt, využívá Space Armor kompozitní materiál vyrobený pomocí patentovaného procesu, který kombinuje vlákna a pryskyřici. Společnost tvrdí, že tato struktura pohlcuje energii nárazu a drasticky omezuje uvolňování nebezpečného odpadu. Tento rozdíl je zásadní: nejde jen o to, obrnit satelit, ale zabránit tomu, aby každá srážka přispívala k rozšiřování mraku objektů, který ohrožuje ostatní orbitální infrastrukturu.
Slibné výsledky v laboratoři
Než se materiál dostal do vesmíru, prošel přísnými testy na Zemi. Společnost Atomic-6 tvrdí, že její desky odolaly nárazu hliníkových projektilů o průměru tří milimetrů vystřelených rychlostí více než sedm kilometrů za sekundu, což odpovídá přibližně 25 200 kilometrů za hodinu, aniž by vznikly škodlivé sekundární úlomky. Společnost nabízí dvě varianty: Space Armor Lite, určenou pro částice o velikosti až tří milimetrů, a Space Armor Max, navrženou tak, aby odolala nárazům objektů o velikosti až 12,5 milimetrů. Je třeba poznamenat, že tato poslední verze představuje ambicióznější cíl v oblasti ochrany a její schopnosti by neměly být zaměňovány s již ověřenými výsledky u testované varianty.
Modulární a průhledný pro signály
Kromě odolnosti přináší tento design i provozní výhody. Součásti jsou modulární a lze je připevnit na různé povrchy kosmického plavidla. Materiál navíc propouští rádiové vlny, což umožňuje chránit komunikační zařízení, aniž by docházelo k blokování signálů. To otevírá možnost jeho instalace v oblastech, kde by konvenční kovové pancéřování rušilo fungování antén.
V očekávání prvního skutečného nárazu
Pozemní testy mají svá vlastní omezení: nemohou zcela reprodukovat podmínky vesmírného prostředí. Proto je mise na palubě Starburst-1 rozhodující. Společnost věří, že loď zaznamená nějaký náraz, který bude možné zachytit pomocí kamery a palubních přístrojů, což by poprvé umožnilo vyhodnotit reakci pancéřování v reálných provozních podmínkách. Do té doby se prokázaná účinnost omezuje pouze na laboratorní podmínky.
Žádné pancéřování samo o sobě neodstraňuje vesmírný odpad ani nenahrazuje opatření zaměřená na prevenci jeho vzniku, může však přispět k ochraně infrastruktury nezbytné pro komunikaci, satelitní navigaci a pozorování Země. Koncepce projektu Atomic-6 vychází z jednoduchého předpokladu: nejlepší orbitální pancíř není ten nejtěžší, ale ten, který neutralizuje hrozbu, aniž by vytvářel nové.