A napciklus az űrszemét viselkedését is befolyásolja

A Föld körüli világűr lassan olyan zsúfolt lesz mint a Nagykörút a délutáni csúcsforgalom idején, a folyamatosan növekvő műholdszám pedig a működésképtelen műholdak mennyiségét is növeli. Ezek előbb-utóbb engedelmeskednek a gravitációnak és bolygónk légkörébe lépve, méretüktől, anyaguktól függően vagy elégnek, vagy részben becsapódnak a felszínen. Az érvényben lévő törvényi szabályozás sok sebből vérzik, és nem a probléma megelőzését, hanem az utólagos kártérítéseket célozza meg.

Azonban egyre gyakrabban hullanak az űrből érkező eszközdarabok lakott területre, sőt, károkat is okoznak. Szintén súlyos problémákat eredményezhet, ha még a világűrben ütközik össze egy űrszemét darab egy másik űrjárművel. A cél az volna, hogy ilyesmi ne történhessen – ehhez pedig pontosan kell tudni és érteni az űreszközök légköri visszatérésének körülményeit.

Indiai űrkutatási szakemberek nemrégiben azt vizsgálták meg, milyen hosszú távon érvényesülő hatások befolyásolják az űrszemét viselkedését. A kutatási eredményeket a Frontiers kiadóvállalat  ismertette. Az elemzéseik során 17 űrjármű visszatérésének körülményeit tárták fel részletesen. Ezek az úgynevezett alacsony Föld körüli pályán (LEO), vagyis 400-2000 kilométeres magasság közti régióban üzemeltek egykor.

Nagyon sok, a Föld jelenségeinek megfigyelésén dolgozó űreszköz e magasságban kering, de itt működnek az olyan óriás műholdcsordák is, mint a Starlink. Nem meglepő módon, e sűrűn használt régióban elég sok az üzemen kívüli műhold is, amelyek közt elég egyetlen ütközés, és annak beláthatatlan következményei lehetnek (Kessler-szindróma).

E régió ugyan már jócskán a világűrnek minősül, ám nem teljesen üres, a légkörünk két legkülső rétege, a termoszféra és az exoszféra ez. Minél kisebb magasságban kering egy űrjármű (vagy űrszemét darabka), annál több semleges magaslégköri részecskével találkozik, és ezek mindegyike fékezi az adott űreszközt. Meglepően nagy számnak tűnhet, de 400 kilométeren egy köbcenti „világűrben” akár százmillió, az űrhajót fékezni képes részecske is lehet.

A magassággal ezek száma csökken, de még 2000 kilométeres szinten is több ezer lehet. Azonban az erősebb naptevékenység hatására kitágul a földi légkör, és így a részecskék száma minden magassági szinten növekszik.

Könnyen érthető: minél több részecskével ütközik egy keringő űreszköz, annál inkább fékeződik, s ez azt eredményezi, hogy közeledik is a Föld felszíne felé.

A kutatók most konkrét naptevékenységi adatok fényében vizsgálták meg a visszatéréseket egy 36 éves időszakból, 3 napciklus idejéből. A vizsgált eszközök nem működőek voltak, vagyis minden változás azok pályájában pusztán a légkör és a gravitáció hatására következett be.

Az egyes kis pályaváltozásokat aztán a napi szinten jegyzett naptevékenységi adatokkal vetették össze. Arra jutottak, hogy egy bizonyos mennyiségnél több napfolt megjelenése felett, illetve az ezzel párhuzamosan, szintén egy meghatározott mértékű extrém-UV sugárzás felett a visszatérés sebessége felgyorsul.

Ez a gyakorlatban azt jelenti, ha a naptevékenység elér egy bizonyos szimtet, onnantól fogva nő az űreszközökre is a légkör hatása. Az űrszemét gyorsabban süllyed, az aktívan keringő űrjárműveknek pedig több pályakorrekciót kell végrehajtaniuk. Ez azt is jelenti, hogy azok az űreszközök, amelyek a naptevékenység maximuma környékén kell üzemeljenek, több üzemanyagot kell magukkal vigyenek, ellenkező esetben lerövidül az élettartamuk.