Все още не сме стъпили на Марс, но нашият боклук вече ни чака на Червената планета

Докато човечеството навлиза все по-навътре в космоса, нашият пионерски дух има и отрицателна страна - натрупването на космически отпадъци на други планети, особено на Марс. Червената планета се е превърнала в непреднамерено сметище за над седем тона отпадъци, създадени от човека, които сега замърсяват нейния пейзаж. Това разкритие идва след цялостно картографиране на марсианския боклук, което подчертава критичния проблем, пред който е изправено изследването на космоса.

Новината, че марсианският хеликоптер Ingenuity е счупил лопатка и вече не може да лети, беше тъжен ден за почитателите на новаторската машина. Освен това тя добави още 1,8 килограма към нарастващата купчина боклуци, оставени от хората на Червената планета.

Откакто руският спускаем апарат "Марс 2" кацна там в 17,22 ч. на 19 май 1971 г., хората захвърлят боклука на нашия планетарен съсед - макар и в името на науката.

Според Службата на ООН за въпросите на Космоса държавите са изпратили 18 създадени от човека обекта на Марс в рамките на 14 отделни мисии. В резултат сега на Марс са разпръснати повече от седем тона отломки - от парашути и топлинни щитове, използвани по време на огнени кацания, до свредла, парчета гума и, разбира се, върха на крилото на Ingenuity. И ако не сте сигурни как изглеждат седем тона, то това е обем приблизително колкото седем жирафа или три носорога.

Отломките на Марс идват от три основни източника: изхвърлен хардуер, неактивен космически кораб и катастрофирал космически кораб. Подобни измервания обаче са без значение на Марс, където нито един от многото спускаеми апарати или роувъри не е успял да докаже убедително, че някога е съществувал живот... все още.

В момента обаче три от тях все още работят усилено, за да превърнат предупредителните знаци в окончателно доказателство - марсоходите Curiosity и Perseverance на НАСА и китайският марсоход Zhurong. Докато функционират активно, машшините не се класифицират като космически боклук, но за съжаление за тези, които са се приземили аварийно или са "умрели" след това, всички те са в списъка с боклука. В това число влизат спускаемият апарат "Марс 6", който се повреди при кацането, и британският Beagle 2, който не успя да върне сигнал до Земята след планираното си кацане на Коледа през 2003 г. Beagle 2 остана в неизвестност до януари 2015 г., когато орбиталният апарат на Mars Reconnaissance Orbiter на НАСА направи снимка на спускаемия модул, който седи кротко върху червената пръст.

Скоро след Beagle 2, НАСА успешно разгръща марсоходите близнаци Spirit и Opportunity - новаторски апарати, които откриват, че Марс не само е бил по-влажен, отколкото се смяташе досега, но и че условията са могли да поддържат микробен живот. И двата роувъра работиха далеч след първоначалните си 90-дневни мисии, като Opportunity обикаляше планетата близо 15 години и приключи едва през 2019 г. През 2022 г. спускаемият модул Insight на НАСА също се обади за последен път след четири години на планетата.

Insight последва спускаемия модул Phoenix на космическата агенция, който кацна през май 2008 г., но приключи мисията си бързо - през ноември същата година. Към изоставените на Червената планета машини трябва да добавим още спускаемият апарат Viking 1, спускаемият апарат Viking 2 и марсоходът Sojourner.

Отломките не са причинени единствено от самите апарати. Работещите роувъри са склонни да оставят следи от отпадъци след себе си. По време на мисия през юли 2021 г. Perseverance изпусна свредло, а назъбената марсианска повърхност разкъса много дупки в неговите гуми, оставяйки парчета материал по пътя си.

Някои мисии обаче са оставили по-драматични доказателства за своето присъствие - особено тези, които са се провалили. Амбициозният Polar Lander на НАСА беше изгубен при пристигането си през декември 1999 г. През 2005 г. агенцията публикува снимки на мястото, което според нея е мястото на катастрофата, включително следи от обгаряне и парашут.

Колко опасно е всичко това?

Самият факт, че на Марс има човешки боклуци, има известна символична тежест, но представлява ли той действително проблем? Има две потенциални предизвикателства, които отломките от минали мисии биха могли да представляват за бъдещите ни усилия за изследване на планетата.

Едното е замърсяването. На 21 декември 2022 г. Perseverance депозира първата си тръба с проби, пълна с марсианска мръсотия, която ще бъде събрана за изследване от бъдеща мисия, както съобщи НАСА. Притеснението е, че човешките отломки потенциално могат да попаднат в проби като тези, събрани от марсоходите. Друг потенциален риск е заплитането на части от изхвърлените съоръжения за влизане в атмосферата/спускане/кацане на планетата. Тези разпръснати малки отломки могат да се придвижват с марсианските ветрове и да се заплетат в роботите.

Проблемът не е ексклузивен за Марс. Нарастващото количество космически боклук, обикалящо около Земята, може в крайна сметка да образува на планетата пръстени, подобни на тези на Сатурн, прогнозират учени. През май 2021 г. НАСА съобщи, че има приблизително 100 милиона отломки, по-големи от милиметър, обикалящи около земята, и около 23 000 от тези парчета са по-големи от топка за софтбол.

Сензорите на глобалната мрежа за космическо наблюдение на Министерството на отбраната на САЩ проследяват повече от 27 000 парчета орбитални отломки, за които е известно, че представляват значителни проблеми за космическите екипажи и населението на Земята. Тъй като и космическите кораби, и отломките се движат с изключително високи скорости, ударът дори с най-малката частица може да бъде катастрофален. Според Националната служба за сателитни данни и информация за околната среда общо между 200 и 400 парчета орбитални отломки поемат към Земята всяка година, но повечето от тях изгарят и се разпадат при повторно навлизане в атмосферата.

Санитарен полуден

Почистването на космическия боклук, обикалящ около нашата планета, не е толкова лесно, тъй като повечето отломки се движат с висока скорост и биха повредили апаратурата. Едно възможно решение включва използването на магнити.

И въпреки че не всички космически боклуци са метални, привържениците на тази идея настояват, че магнитите ще работят поради явлението вихрови токове. Тъй като въртящ се немагнитен обект създава електричество, той може да се използва с въртящи се магнити за активиране на вихрови токове, оформени като водовъртежи, които създават свои собствени магнитни полета.

Друг вариант е създаването на наземна лазерна система, която да помогне за унищожаването на космически боклук. Ако този новаторски подход е успешен, той може да се окаже ценен начин за разчистване на все по-пренаселеното пространство около нашата планета. Негов пионер е японската компания EX-Fusion, която възнамерява да използва арсенал от лазерни технологии, първоначално разработени за постигане на енергия от термоядрен синтез. Първоначалният етап на този проект ще включва създаването на лазерна технология за проследяване на космически отпадъци с размери, по-малки от 4 инча (10 см). Този размер на отломките традиционно е предизвикателство да се проследяват от Земята с помощта на лазери. По време на втория етап EX-Fusion и EOS Space ще използват лазерни лъчи, изстреляни от повърхността, за отстраняване на космическите отпадъци.

Методът включва периодично изстрелване на лазера в посока, противоположна на движението на отломките, за да се забави движението им. На теория това намаляване на скоростта на движение би трябвало да доведе до навлизане на отломките в земната атмосфера, където те ще изгорят.

На свой ред Astroscale, която има офиси в Япония и Великобритания, разработва олекотена версия на роботизираната ръка, която да премахне от орбитата на Земята десетилетни космически отпадъци. Astroscale се прочу със своята мисия ELSA-d, която през 2021 г. успешно улови парче симулиран боклук с помощта на магнитна система. Новата ѝ технология, наречена Cosmic (за почистване на космически мисии чрез иновативно улавяне), възнамерява да издигне активното отстраняване на космически отпадъци на друго ниво, като се насочи към стари спътници, които се въртят в Космоса от десетилетия и нямат специални характеристики, към които да се прикрепи космически кораб за отстраняване.

Колкото и да е неприятно, всичкото това замърсяване обаче е в името на науката. Космическите мисии често изхвърлят отломки, а роувърите и хеликоптерите понякога се натъкват на отломки по време на изследването, което причинява повреди. При сегашните технологии все още има труден баланс, който трябва да се постигне между научните открития и въздействието на мисиите върху естествената среда на тези отдалечени светове. Важно е обаче бъдещите мисии да се проектират с оглед на устойчивостта, за да се гарантира, че човешкият отпечатък е сведен до минимум. Крайната цел на това научно откритие е хората в един момент да кацнат на Марс - нещо, което всички тези спускаеми апарати, успешни или не, ще ни помогнат да постигнем.

Излезлите от строя спускаеми апарати служат като археологически документ на човешкото взаимодействие с Марс, демонстрирайки технологичния напредък и носейки социална значимост като източник на вълнение за мнозина. И когато стигнем там, всички машини и средства, които са се озовали на планетата преди нас, ще бъдат по-скоро паметници на човешките усилия, отколкото боклук, който трябва да бъде почистен.