అంతరిక్ష వ్యర్థాలు .. శకలాలు .. భూమి ప్రభావాలు..

కృత్రిమ రాకెట్లు, ఉపగ్రహాల వినియోగం వల్ల విడుదలయ్యే పదార్థాలు - 'అంతరిక్ష వ్యర్థాలు', 'శకలాలు' (స్పేస్‌ డెబ్రీ / ఆర్బిటల్‌ డెబ్రీ ; జంక్‌ / వేస్ట్‌) ఇవి అంతరిక్షంలోనే ఉంటూ తిరుగుతుంటాయి. ఏ విధంగానూ ఇవి ఉపయోగపడవు. విడిపోయిన వివిధ రాకెట్‌ స్టేజీలు, పనిచేయని ఉపగ్రహాలు పేలి లేదా ఢకొీనడంతో విడుదలైన వాయువులు, శకలాలు అన్నీ వీటిలో ఉంటాయి. పలు సందర్భాలలో ఉపగ్రహాల ప్రయాణ కక్ష్య, వ్యర్థాల కక్ష్య ఒకే మార్గంలో ఉంటూ ఢకొీంటాయి. ఫలితంగా పనిచేస్తున్న ఉపగ్రహాలకు ఇవి ఆటంకంగా కొనసాగుతున్నాయి. ప్రత్యక్షంగా లేక పరోక్షంగా ఇవి భూ వాతావరణంపై, భూమిపై ప్రభావాల్ని కలిగి ఉన్నాయి. ఈ వ్యర్థాలను తొలగించడానికి ప్రయత్నాలు కొనసాగుతున్నాయి. రాకెట్లకు బదులుగా పలుమార్లు ప్రయోగించగల 'అంతరిక్ష షెటిల్‌ సర్వీస్‌' 1981లో రూపొందిన తర్వాత మాత్రమే అంతరిక్ష వ్యర్థాలు ఏర్పడటంలో వేగం తగ్గింది. వీటిని సంక్షిప్తంగా తెలుపుతూ మీ ముందుకొచ్చింది ఈ వారం 'విజ్ఞాన వీచిక'.

భూమి గురుత్వాకర్షణ శక్తిని ఛేదించి మొదటి కృత్రిమ ఉపగ్రహం స్పుత్నిక్‌-1ని 1957-అక్టోబర్‌లో అప్పటి సోవియట్‌ యూనియన్‌ పంపించ డంతో అంతరిక్ష పరిశోధనలు వేగం పుంజుకున్నాయి. ఆ తర్వాత అంతరిక్షంలోనే మానవుడు పరిశోధనా కేంద్రాన్ని (స్కైలాబ్‌) స్థాపించి, దానిలోనే ఉంటూ పరిశోధనలు చేస్తూ సౌరకుటుంబాన్ని గురించి ఎన్నో కొత్త విషయాలను తెలుసుకోవడానికి ఈ విజ్ఞానం ఉపయోగించుకున్నాడు. భూగోళ వాతావరణ అధ్యయనానికి, సమాచార ప్రసారసాధనంగా కూడా ఈ విజ్ఞానం ఉపయోగపడింది. ఈ విజ్ఞానం ఆధారంగా చంద్రుని మీదకి మానవుడు వెళ్లి రాగలిగాడు. ఇవన్నీ అంతరిక్ష పరిశోధనల విజయాలకు ఒక పార్శ్వం మాత్రమే. దీనికోసం పంపిన రాకెట్‌లు, ఉపగ్రహాలు ఎన్నో వ్యర్థాలను విడుదల చేశాయి. కొన్ని రాకెట్ల విడిభాగాలు, ఇంధన ట్యాంకులు, ఉపగ్రహాలు పేలిపోయి శకలాలుగా మిగిలాయి. ఈ శకలాలు తిరిగి ఇతర ఉపగ్రహాలతో ఢకొీని, మరిన్ని వ్యర్థాలు, శకలాలు సృష్టించబడుతున్నాయి. ఈ వ్యర్థాలు, శకలాలు, ఉపగ్రహాలు తమ శక్తిని కోల్పోతూ క్రమంగా భూగోళ వాతావరణంలో ప్రవేశించి, విచ్ఛిన్నమవు తున్నాయి. వీటిలో కొన్ని శకలాలు మాత్రం భూగోళం మీద ఏదోచోట పడిపో తున్నాయి. ఈ వ్యర్థాలు ఎంతో ప్రమాదకరమైన వాయువులు, ఘన పదార్థాలతో కూడి ఉన్నాయి. ఇవన్నీ అంతరిక్షంలో గుమికూడి ఉపగ్రహాలకు ప్రమాదంగా మారుతున్నాయి.

అమెరికా అంతరిక్షశాఖ సమాచారం ప్రకారం జులై, 2009 నాటికి 902 ఉపగ్రహాలు పనిచేస్తున్నాయి. కానీ, అప్పుడు అంతరిక్షంలో ఉన్న పెద్దశకలాల సంఖ్య 19 వేలు. ఇవికాక, అసలు ప్రయోగించని మరో 30 వేల వస్తువులు కూడా అంతరిక్ష్షంలో ఉన్నట్లు అంచనా. అంటే పనిచేసే ఉపగ్రహాలు అంతరి క్షంలో ఉండే శకలాలకన్నా చాలా తక్కువ. ఇవన్నీ వ్యర్థాల కిందకే వస్తాయి.

1970, 80 దశకాల్లో సోవియట్‌ నావికా పర్యవేక్షణలో ప్రయోగించబడిన ఉపగ్రహాలు 'న్యూక్లియర్‌ రియాక్టర్‌'లను కలిగి ఉన్నాయి. వీటి కాలంతీరిన తర్వా త కక్ష్య నుండి తప్పించినప్పటికీ కొన్ని విఫలమై భూ వాతావరణంలోకి ప్రవేశిం చాయి. తద్వారా ఈ శకలాలు పెద్దఎత్తున రేడియోథార్మిక శక్తిని విడుదల చేశాయి ఇతర కక్ష్యలకు మళ్లించబడిన ఉపగ్రహాలు విచ్ఛిన్నమై, రేడియోథార్మిక శక్తిని విడుదల చేసే ప్రమాదం ఇప్పటికీ ఉంది. ఇదే విధంగా ఫిబ్రవరి19, 2007లో ఒక శక్తివంతమైన రాకెట్‌ పేలిపోయింది. ఫలితంగా దాదాపు వెయ్యి శకలాలు గుర్తించబడ్డాయి.1960, 70 దశకాల్లో అమెరికా-సోవియట్‌ యూనియన్‌ పోటీపడి సైనిక లక్ష్యాలతో ఉపగ్రహాలను ప్రయోగించాయి. వీటి వివరాలు బయటకు రానప్పటికీ, వీటివల్ల పెద్దఎత్తున శకలాలు, వ్యర్థాలు అంతరిక్షంలో ఏర్పడ్డాయి. మొత్తానికి, కొనసాగుతున్న అంతరిక్ష ఉపగ్రహ ప్రయోగాలు, ప్రమాదాలు అంతరిక్ష వ్యర్థాలను, శకలాలను వేగంగా పెంచుతున్నాయి.

ఈ వ్యర్థాలు, శకలాలు కోట్లల్లో ఉంటూ ఒక సెంటిమీటరు కన్నా తక్కువ, 10 సెం.మీ. కన్నా ఎక్కువ, 1-10 సెం.మీ. మధ్య పరిమాణంలోనూ ఉంటున్నాయి. పనిచేసే ఉపగ్రహాల్ని ఇవి ఢకొీనడం వల్ల వ్యర్థాలు, శకలాలు ఇసుకలో బాంబు పేలినట్లుగా పేలి, మరిన్ని ఏర్పడి, విస్తరిస్తున్నాయి. పనిచేసే ఉపగ్రహాలను ఆటంకపర్చకుండా ఇప్పుడు ప్రత్యేక రక్షణకవచాలు ఏర్పాటు చేస్తున్నప్పటికీ ఎన్నో సందర్భాలలో ఇవి వాటికి నష్టాన్ని కలిగిస్తూనే ఉన్నాయి. ముఖ్యంగా విద్యుత్‌ను సరఫరా చేసే సౌర ఫలకాల ప్యానళ్లను, టెలిస్కోపుల్లాంటి ప్రత్యేక పరికరాలను రక్షించడం కష్టంగా మారింది. 10 సెం.మీ. కన్నా పెద్దగా ఉన్న శకలాల నుండి ఉపగ్రహాలను రక్షించడం కష్టం. పెద్ద శకలాలతో ఢకొీన్నప్పుడు తిరిగి వస్తున్న చిన్న శకలాలు ఉపగ్రహాలకు ఎంతో నష్టాన్ని కలిగిస్తున్నాయి. ఇవి అదనపు నష్టాలకు దారితీస్తున్నాయి.

భూ వాతావరణలో పునఃప్రవేశం..

కాలం తీరిన ఉపగ్రహాలు లేదా అంతరిక్ష పరిశోధన స్థావరాలు భూ కక్ష్యలోకి తిరిగి ప్రవేశించి, విచ్ఛిన్నమవుతాయి. ఇలా ప్రవేశించేటప్పుడు వాతా వరణంలోని గాలి, ఇతర కణాలను ఎదుర్కొంటాయి. రాపిడి (ఫిక్షన్‌) వల్ల వేడెక్కుతాయి. ఇలా దాదాపు 3000 డిగ్రీల ఫారన్‌హీట్‌ వరకూ (1648 సెంటీగ్రేడ్‌) వేడి పెరుగుతుంది. దీనివల్ల ఉపగ్రహ విచ్ఛిన్న సమయంలో విడుదలయ్యే ఎన్నో శకలాలు భూమిపై పడకుండా వాతావరణంలోనే కాలిపోవడమో లేదా ఆవిరైపోవడమో జరుగు తుంది. ఈ సందర్భంలో ఎన్నో విష వాయువులు, రేడియోథార్మిక శక్తి, ధూళి విడుదలవుతాయి. ఈ వాయువులు భూ వాతావరణాన్ని కలుషి తం చేస్తాయి. అయినా కొన్ని శకలాలు కాలకుండా తప్పించుకుని భూ గోళం మీద పడతాయి.

భూ ఉపరితలంలో 71 శాతం సముద్రం నీటితోనే ఆక్రమించు కుని ఉంటుంది. నేలభాగంలో కూడా మనుషుల నివాసస్థలాలు కొద్ది భాగాన్నే (29 శాతం) ఆక్రమిస్తున్నాయి. అందువల్ల, శకలాలు భూగోళం మీద పడినప్పుడు ప్రాణ, ఆస్తి నష్టం ఉండే అవకాశాలు చాలా తక్కువ. ఇటీవల (సెప్టెంబర్‌ 24న) పై వాతావరణ పరిశోధనా కేంద్రం భూ వాతావరణంలో విచ్ఛిన్నమై, పడిపోవటం వల్ల ప్రాణ, ఆస్తి నష్టం 3,200లో ఒక వంతు అని అంచనా వేయబడింది. అయితే, దీని శకలాలు ఫసిఫిక్‌ మహాసముద్రంలో పడిపోయాయని అమెరికా అంతరిక్ష శాఖ తెలిపింది.

స్థిర కక్ష్యలో పేరుకుపోతున్న వ్యర్థాలు..

సమాచార ప్రసార సాధనంగా, మారుతున్న వాతావరణ పరిస్థితులను ఎప్పటికప్పుడు అంచనా వేసి తెలుసుకోడానికి, పర్యవేక్షించడానికి, భూగర్భ వనరుల అంచనాకు, ఇతర అవసరాలకు స్థిరమైన కక్ష్యలో ఉపగ్రహాలను ఇప్పుడు పెద్దఎత్తున ప్రయోగించి, నిర్వహిస్తున్నారు. ఈ కక్ష్యలో వ్యర్థాలు, శకలాలు పరిమితికి మించి పేరుకుపోతే ఆ కక్ష్యలో పనిచేసే ఉపగ్రహాలకు ప్రమాదం ఎప్పుడూ పొంచే ఉంటుంది. ఏ క్షణంలోనైనా ఈ కక్ష్యలో మిగిలిన వ్యర్థాలు, శకలాలతో ఢకొీనే ప్రమాదమూ ఉంది. అందువల్ల, కనీసం ఈ స్థిర కక్ష్యల నుండైనా వ్యర్థాలను, శకలాలను, పనిచేయని ఉపగ్రహాలను తొలగించాల్సిన అవసరం ఉంది.

గత కొన్ని ప్రమాదాలు..

అమెరికా 1974 ఫిబ్రవరిలో ప్రయోగించిన స్కైలాబ్‌ 8 నుంచి 10 సంవత్సరాలు పనిచేయడానికి ఉద్దేశించింది. కానీ సూర్యునిలో జరిగిన మార్పుల వల్ల భూ వాతావరణ పైభాగం అనుకున్న దానికన్నా ఎక్కువగా విస్తరించి, పైకి లేచింది. ఫలితంగా ఈ అంతరిక్ష వాహనంపై వాతావరణ నిరోధకశక్తి, రాపిడి పెరిగి, అంతరిక్ష వాహక కక్ష్యను కిందికి దించాయి. ఫలితంగా అనుకున్న దానికన్నా ముందుగానే జులై 1979లో ఇది భూ వాతావరణంలో ప్రవేశించి, విచ్ఛిన్నమైంది. ఈ సమయంలో విడుదలైన వ్యర్థాలు ప్రాణ, ఆస్తి నష్టం కలిగించ కుండా దక్షిణ హిందూ మహాసముద్రంలో పడిపోయాయి. దీనిలో కొంతభాగం మాత్రం జనాభా తక్కువగా ఉండే పశ్చిమ ఆస్ట్రేలియాలో పడింది. ఇదే విధంగా 2001లో ప్రయోగించిన ఒక రాకెట్‌ పైభాగంలోని సాంకేతిక లోపాలవల్ల క్షీణించి, ఎవరూ నివసించని సౌదీ అరేబియా అడవిలో పడిపోయింది. 2003లో జరిగిన కొలంబియా ప్రమాదంలో అంతరిక్ష వాహక నౌకలో గరిష్ఠ భాగం యథాతథంగా భూమిపై పడింది. ఈ నేపథ్యంలో భూమిపై శకలాలు లేదా పనిచేయని ఉపగ్రహాలు పడిపోయిన సందర్భంలో విడుదలయ్యే ప్రమాదకర రసాయనాల నుండి రక్షించుకోవాలని, దగ్గరకు పోవద్దని అమెరికా అంతరిక్ష విభాగం ముందుగానే ప్రజలను ఎప్పుడూ హెచ్చరిస్తుంది.

ఇంతవరకూ ఉపగ్రహ శకలాల వల్ల ఒకే ఒక మనిషి గాయపడ్డట్లు నమోదైంది. 1997లో అమెరికాలోని వోక్లహామా దగ్గర ఒక మహిళను 10×13 సెం.మీ. శకలం భుజాన్ని ఢకొీనడం వల్ల ఆమె గాయపడింది. ఈ శకలం అమెరికాయే ప్రయోగించిన డెల్టా-2 రాకెట్‌లోని ఇంధన ట్యాంకులోని భాగమని గుర్తించబడింది. దీనిని అమెరికా ఎయిర్‌ఫోర్సు 1996లో ప్రయోగించింది. అంతకుముందు 1969లో జపాన్‌ ఓడకు సంబంధించిన ఐదుగురు నావికులు అంతరిక్ష వ్యర్థపదార్థాల వల్ల గాయపడ్డట్లు నమోదు చేయబడింది. ఇది బహుశా రష్యన్‌ ఉపగ్రహ వ్యర్థాల వల్ల వచ్చిందని అనుకుంటున్నారు.

వ్యర్థాల తగ్గింపు..

అంతరిక్షంలో వ్యర్థాల ఏర్పాటును తగ్గించడానికి ప్రయోగాలు కొనసాగు తున్నాయి. దీనిలో భాగంగా పైస్థాయి ఇంధన ట్యాంకుల్లో శేష ఇంధనాలను నిర్వీర్యం చేయడానికి ఏర్పాట్లు జరుగుతున్నాయి. దీనివల్ల ఆ తర్వాత జరిగే విస్ఫోటనాలు జరగకుండా ఆగిపోతున్నాయి. వ్యర్థాలను నియంత్రించడానికి ఖర్చుతో కూడిన ఇతర సాంకేతిక ప్రక్రియలతో పరిశోధనలు కొనసాగుతున్నాయి. ఇవి సఫలీకృతం కావాలని ఆశిద్దాం. భౌతికంగా వ్యర్థాలను తొలగించడంపైనా అధ్యయనాలు జరుగుతున్నాయి. దీనికోసం జరిగే ఏర్పాట్లకు రాకెట్‌ ప్రయోగానికి అయినంత ఖర్చవుతుందట. స్థిర కక్ష్యలో వ్యర్థాలు ఏర్పడటాన్ని తగ్గించడానికి పనికాలం అయిపోయిన తర్వాత ఉపగ్రహం దానంతటదే కక్ష్యను తొలగి, వేరే కక్ష్యలోకి మళ్లించే ఏర్పాట్లను పరిశీలిస్తున్నారు.

గమనిక: ఈ పేజీపై మీ స్పందనలను 8500910500 కి ఫోను చేసి తెలియజేయండి.