Istraživači su pokazali da seizmički senzori mogu da detektuju sonične udare koje stvaraju komadi svemirskog otpada pri reentriju, koristeći primer Shenzhou‑15 (2. april 2024). Analiza javnih podataka Southern California i Nevada Seismic Network omogućila je rekonstrukciju brzine (≈Mach 25–30), visinskog opsega i trenutaka fragmentacije. Metod nudi brže i preciznije lociranje većih fragmenata i pomaže u modeliranju širenja finih čestica; rad je objavljen u časopisu Science.
Seizmički senzori prate sonične udare svemirskog otpada — rekonstrukcija reentrija Shenzhou‑15
Earthquake Sensors Detect Sonic Booms From Incoming Space Junk
Istraživači su pokazali da seizmički instrumenti, namenjeni praćenju podrhtavanja Zemlje, mogu da detektuju sonične udare koje stvaraju komadi svemirskog otpada prilikom nekontrolisanog ponovnog ulaska u atmosferu. Ovaj pristup omogućava preciznu rekonstrukciju brzine, visinskog opsega, uglova silaska i trenutaka fragmentacije objekata koji gore ili se raspadaju pri ulasku.
Studija i primer: Shenzhou‑15
Planetarni naučnik Benjamin Fernando (Johns Hopkins University) i inženjer Constantinos Charalambous (Imperial College London) testirali su hipotezu na primeru orbitalnog modula Shenzhou‑15, koji je ponovo ušao u atmosferu 2. aprila 2024. iznad južne Kalifornije. Istraživači su koristili javno dostupne podatke Southern California Seismic Network i Nevada Seismic Network.
An illustration of the falling object's sonic wake. (Sophia Economon and Benjamin Fernando)
Analiza seizmičkih signala ukazala je na brzinu reentrija od oko Mach 25–30 (približno 7,8 km/s), što je u skladu sa orbitalnim karakteristikama modula. Modul je imao dužinu oko 2,2 m i masu približno 1,5 t, što ga je činilo dovoljno velikim da predstavlja potencijalni rizik — i stoga pogodnim za testiranje metode.
Kako zvuči pad iz svemira?
Sonički udar nastaje kada se telo kreće brže od brzine zvuka i formira udarni talas u obliku konusa (Mach konus). Kod reentrija iz svemira veliki fragmenti i celokupni moduli stvaraju snažne akustične signale koji mogu da stignu do površine i budu zabeleženi seizmičkim stanicama. U slučaju Shenzhou‑15, rani deo pada proizveo je jedan snažan udar, dok je kasnije signal prerastao u niz manjih udaraca — što odgovara fragmentaciji objekta zabeleženoj i u terenskim izveštajima.
An animation showing how the shock waves were recorded at different locations over time. (Benjamin Fernando)
„Posmatranja kaskadne, multiplikativne fragmentacije pružaju uvid u dinamiku raspadanja ostataka, sa jasnim implikacijama za svemirsko situaciono razumevanje i ublažavanje opasnosti od otpada“, pišu autori u radu objavljenom u časopisu Science.
Zašto je ovo važno?
Prema izveštaju Evropske svemirske agencije iz aprila 2025, u orbiti postoji oko 1,2 miliona delova potencijalno opasnog svemirskog otpada. Metoda zasnovana na seismoakustičkim podacima može pomoći službama za hitne intervencije, vazduhoplovstvu i naučnicima da brže i preciznije lociraju rasute fragmente i područja mogućeg pada.
Osim lokalizacije težih fragmenata, praćenje reentrija može pomoći i u modeliranju širenja finih aerosolnih i čestičnih oblaka koji nastaju pri sagorevanju i fragmentaciji — što je važno za procenu rizika po zdravlje i životnu sredinu.
Audition now for ScienceAlert's Casting Call
Ograničenja i perspektive
Autori napominju da najveći fragmenti ponekad stignu do tla pre nego što se njihov akustični signal široko propagira, ali dodaju da kombinacija seizmičkih mreža, infrakružnih stanica i drugih senzora može znatno ubrzati i poboljšati tačnost lociranja. Upotreba javno dostupnih podataka čini ovu metodu skalabilnom i pristupačnom širom sveta.
Rad je objavljen u časopisu Science. Ovo otkriće predstavlja korak ka boljem praćenju i upravljanju rastućim problemom svemirskog otpada.
Pomozite nam da budemo bolji.
