Erős Orsolya JúliaAz Európai Űrügynökség (ESA - European Space Agency) Space Debris Office 2017 óta évente kiadja a világűr aktuális állapotának megismerését szolgáló jelentését. Az éves összefoglalók részletes és széleskörű képet tárnak a világűr környezetéről az olvasó elé a jelen állapotról és a korábbi években megállapítottakról egyaránt. Az idei év adataiból levonható következtetések továbbra sem biztatóak: összességében a Föld körüli pályák állapota romlik.
A világűr fenntartható felhasználása a telekommunikáció, helymeghatározás és egyéb fontos műholdas technológiák által biztosított szolgáltatások révén mindenki érdeke. Összehasonlítva a 10 évvel korábbi adatokat, napjainkban az űrobjektum felbocsátások száma tízszeresére nőtt, az emberiség 1957 óta körülbelül 50 000 tonna mesterséges anyagot juttatott a világűrbe, amelyből ma legalább 10 000 tonna kering a Föld körül. Az űrtevékenységek felgyorsult ütemével párhuzamosan pedig a Föld körüli pályák optimális kihasználása – véges erőforrás lévén – esszenciális kérdése a világűrpolitikának- és jognak.
A témával több okból is fontos foglalkozni. Egyrészt, az ún. Kessler-szindróma elkerülése miatt, az elmélet alapján az űrszemét (space debris) mennyisége megállíthatatlanul növekszik, ha elér egy bizonyos kritikus mennyiséget. Már a jelen sorok írásakor fennálló űrszemét mennyiségének csökkentése is óriási kihívást jelent, a jövőben egy megállíthatatlan folyamat elindulása pedig beláthatatlan következményekkel járhat, így ennek elkerülése esszenciális jelentőséggel bír. Másrészt, a világ legnagyobb űrképességgel rendelkező államainak űrpolitikájában újra kiemelkedő szerepet kapnak a Hold körüli térség emberes küldetései. Nem elegendő tehát a közvetlen Föld körüli pályák biztonságossá tétele, a ciszlunáris, azaz a Föld és Hold közötti térségre is több figyelmet kell fordítani.
Az Európai Űrügynökség szerepvállalása
Az ESA 2022-ben ösztönözte a szereplőket, a Zero Debris Approach megfontolására, amely vállalások a Zero Debris Charter-ben és a Space Debris Mitigation-ben foglaltakon keresztül válnak kézelfoghatóvá. A Space Debris Charter sarkalatos elveket tartalmaz, amelyben kitűzött célok megvalósulását a Space Debris Mitigation Requirements-ben részletezett ajánlások konkretizálják. Például a Zero Debris Charter 1. para 2. pont alapján minimalizálni kell az űrszemét légkörbe történő visszatérésekor annak negatív hatásait, viszont a Space Debris Mitigation Requirement 5.4.1.1. pontja részletezi, hogy az űrhajók és hordozórakéták Föld körüli pályán történő sikeres megsemmisítésének általános valószínűségét 0,9 fölött kell tartani az élettartam végéig. A célkitűzések alapja két fontos irányszám, amelyeket az űrtevékenységek tervezésekor szem előtt kell tartani. Az első, hogy az űrobjektumok orbitális pályán töltött tervezett élettartamát 25 évről 5-re csökkentsék. A másik cél pedig az, hogy az 1 cm-nél nagyobb törmelékek visszatérésekor az ütközés kumulált valószínűsége kevesebb legyen 0,001-nál. Az új megközelítés lényege, hogy az újonnan keletkező űrszemét mennyisége 2030-ra közel nullára csökkenjen.
A Zero Debris Future Symposium, amelyet 2024. április 4-én tartottak az ESA European Space Operations Centre-ben jogalkotók, akadémikusok, piaci és non-profit szektorok szereplőinek nagyszámú részvételével, a nem sokkal később májusban tartott Zero Debris Charter hivatalos aláírási ceremóniáját megelőzően egyúttal aktivizálta a témában közvetlenül érdekelteket.
Az ESA kétségtelenül aktív az úttörő eljárások kidolgozásában, az űrszemét okozta problémát azonban korántsem kizárólag elméleti megközelítésből kívánja orvosolni.
2023-ban az Aaelus műhold, amely időjárási adatokat globális mértékű léptékkel volt képes szolgáltatni üzemanyagát kimerítve 320 km-es magasságú pályáról irányított visszatéréssel semmisítette meg önmagát. A manőver mintegy útmutatóként szolgál a gyakorlat számára, az atmoszférában el nem égett űrszemét mennyiségét ezzel minimális szintre tudta csökkenteni.
A fenntarthatóság jegyében a Föld magnetoszféráját kutató Cluster-program műholdja 2024-ben szintén irányított visszatérést hajtott végre. A Salsa (Cluster-2) műhold az atmoszférát elérve, 80 km-es magasságon körülbelül egy perc alatt elégett. A siker azért is kiemelkedő, mivel a korábbi párszáz kilométeres magassághoz képest ezúttal 130 000 kilométer magasságon üzemelő űrobjektumot irányítottak a dél-csendes-óceáni térségbe.
Az űrszemét csökkentésére irányuló újabb fejlesztések továbbra is folyamatban vannak. 2028-ban az ESA Clear Space csapata újabb mérföldkövet jelenthet az űrszemét eltávolításának rögös útján. A 95 kg-os PROBA-1 műhold eltávolítása pályájáról újfajta kihívást kíván legyőzni. Az ESA műholdja ugyanis nem lett előre felkészítve a műveletre, így az nem viselkedik majd kooperatív módon. Az eltávolítás megközelítéssel, négy robot kar segítségével, precíziós módon fog történni.
A Space Environment Report legfontosabb megállapításai
Az ESA által készített 2025 évi Space Environment Report 114 oldalas összefoglaló a világűr környezet állapotáról, a terjedelmes jelentésből az alábbiakat emelném ki.
A jelentés korábbi évek összefoglaló adatait is tartalmazza, amely segít kontextusba helyezni a 2024-es adatokat. A LEO (Low Earth Orbit) és GEO (Geostationary Earth Orbit) pályák forgalmát vizsgálva többféle szempontból (objektumok mennyisége, mérete, hasznos teher, pályán töltött idő) tartalmaz grafikonokat a jelentés. A LEO pályák a Föld felszínétől mérve 2000 km-es magasságig terjednek, és a műholdas forgalom legnagyobb része itt található. Űrhajók, űrállomások, földmegfigyelő és egyéb célú műholdak egyaránt üzemelnek ezeken a pályákon. A GEO pálya különlegessége abból fakad, hogy azon a magasságon (kb. 36 000 km az Egyenlítőtől) elhelyezett űrobjektumok keringési ideje a Föld forgási idejével éppen megegyezik. Az pálya adottságának egyedi értéke olyan technológiákban érvényesül igazán, amelyek folyamatos műhold-Föld kapcsolatra épülnek, például a távközlés. Megállapítható, hogy mindkét tartományban nőtt az űrobjektumok száma és annak ellenére, hogy a LEO és GEO is védettként vannak számon tartva a forgalom nagy része továbbra is keskeny sávokban zajlik. A környezet zsúfoltságát a pályán lévő űreszközök jelentésben becsült száma szemlélteti:
- 54 000 10 cm-nél nagyobb objektum,
- 1,2 millió 1 cm és 10 cm közötti objektum,
- 130 millió 1 mm és 1 cm közötti objektum.
A LEO pályákon a természetes légköri fékeződés hatása, bár jóval lassabb ütemben, de természetes úton minden objektumot eléget. A GEO pálya magasságában azonban már nem beszélhetünk olyan légköri súrlódásról, amelynek ilyen tisztító hatása lenne. A megoldás használhatatlan űrobjektumok esetében inkább a temetői pályára irányításban keresendő, ahol végbe tud menni a kívánt folyamat.
A jelentés külön kitér a több száz vagy akár ezer objektumból álló konstellációk által LEO pályán okozott megterhelésre is. A műholdkonstellációk száma 2024-ben gyarapodott, azonban megfigyelhető, hogy alacsonyabb Föld körüli pályahasználat jellemző, az elmúlt évekhez képest, amely felszínről végezhető csillagászati tevékenységek sikerére van jelentős kihatással.
A kialakult zsúfolt állapotot az űrszemét jelenléte tovább nehezíti. Az űrtevékenységek szempontjából kifejezetten értékes alacsony Föld körüli pályákon az űrszemét mennyisége már a működőképes űrobjektumok számával összevethető. Nyilvántartások és azok alapján számítható becslések szerint 1,2 millió darab mesterséges eredetű törmelék veszélyezteti folyamatosan az űrtevékenységek sikerességét.
A jelentés a környezet jellemzésében kitér a konjunkciós és fragmentációs események statisztikai elemzésére is. Konjunkciós esemény alatt két űrobjektum geometriai közeledését értjük. A fragmentáció pedig olyan Föld körüli pályán végbemenő eseményekhez kapcsolódik, amelyek hatására űrszemét termelődik, ilyenek különösen az ütközések, robbanások, leszakadások. 2024-ben a jelentés alapján több mint 3000 új törmelék került a nyilvántartó adatbázisokba fragmentációs esemény következményeként. Ezek az események hívják fel a figyelmet igazán az űrobjektumok megfelelő leszerelésére életük végén, például a hajtóanyag eltávolítása révén csökkenthető a koordinálatlan károkozásuk.
A jelentésben megjelenik az információk megosztásának fontossága is, amelyet a Zero Debris Charter is elvi szintre emel. A transzparencia meghatározó tényezője a megfelelő együttműködés és tájékoztatási kötelezettségnek. Az űrtevékenységek magas veszéllyel járó cselekmények, így azok végrehajtásakor kiemelten fontos az elv érvényesülése.
A Zero Debris Approach, és Space Debris Mitigation Standard az ESA projektek esetén alkalmazandó, de természetesen jó gyakorlatként szolgálhat mindenki számára. A nemzetközi jogi szabályozási hátteret továbbra is két nagy jelentőségű dokumentum adja, a Space Debris Mitigation Guidelines, amelyet immár 23 éve adott ki az IADC (Inter-Agency Space Debris Coordination Committee) és az ENSZ UNCOPUOS (Committee on the Peaceful Uses of Outer Space) égisze alatt született 2019-es Long-Term Sustainability Guidelines. Az útmutatók soft law jelleggel bírnak, ennek ellenére nem szabad azonban jelentőségüket alábecsülni, az államok a gyakorlatban néha éppen a merev kötelezettségvállalások hiányából fakadóan vállalnak lelkesebben önkéntes alapon megfelelést. Ennek hátterében állhat, hogy az állam kevésbé érez lemondásra való kötöttséget szuverenitásából és nagyobb mozgásteret érez saját jó gyakorlatának megvalósításakor. Az űrszemét megoldásában a kitűzött célok elérése fontos, történjen az akár soft law normák követésén keresztül.
Az ESA által minden évben kiadott jelentés hatékony segítséget nyújt a nemzetközi közösség számára, egyrészt a világűr környezetével kapcsolatos kihívásokra irányítja a figyelmet, másrészt a megbízható adatok felhasználásával készült statisztikák egy erős, közös viszonyítási alapot jelentenek az államok számára a világűr felhasználására irányuló jogi környezet formálásához.
__________________________________________________________
Az írás a szerző véleményét tartalmazza, és nem értelmezhető a TK hivatalos állásfoglalásaként.