Όταν ένα κινεζικό διαστημικό όχημα επέστρεφε με ιλιγγιώδη ταχύτητα προς τη Γη πάνω από τη Νότια Καλιφόρνια τον Απρίλιο, συνέβη κάτι που δεν περίμενε κανείς. Τη στιγμή που τα ραντάρ έχασαν την εικόνα και οι δορυφόροι «τυφλώθηκαν» από το υπέρθερμο πλάσμα της επανεισόδου, ένα επίγειο δίκτυο σεισμογράφων κατέγραψε με ακρίβεια όλη τη διαδρομή του.

Ερευνητές από το Johns Hopkins University και το Imperial College London διαπίστωσαν ότι οι σεισμογράφοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση διαστημικών συντριμμιών στο πιο επικίνδυνο στάδιο της επανεισόδου, όταν όλα τα άλλα συστήματα παρακολούθησης παύουν να λειτουργούν αποτελεσματικά.

Η ανάγκη για νέες τεχνικές γίνεται ολοένα και πιο πιεστική, καθώς τα διαστημικά συντρίμμια επιστρέφουν στη Γη με ολοένα αυξανόμενο ρυθμό. Σχεδόν κάθε εβδομάδα, μια νέα φωτεινή σφαίρα εμφανίζεται στον ουρανό, ενώ οι προβλέψεις για το πού θα καταλήξουν τα θραύσματα συχνά πέφτουν έξω. Χαρακτηριστικό είναι το παράδειγμα του κινεζικού διαστημικού σκάφους Shenzhou-15: οι επίσημες εκτιμήσεις ανέφεραν πτώση στον Ατλαντικό στις 9:06 π.μ., όμως το όχημα διασπάστηκε πάνω από τη Νότια Καλιφόρνια 25 λεπτά νωρίτερα και περίπου 8.600 χιλιόμετρα μακριά από το αναμενόμενο σημείο.

Η καινοτόμος μέθοδος βασίζεται σε ένα απλό φυσικό φαινόμενο: όταν ένα αντικείμενο κινείται ταχύτερα από την ταχύτητα του ήχου, δημιουργεί υπερηχητικό κύμα. Ένα διαστημόπλοιο που εισέρχεται στην ατμόσφαιρα με ταχύτητα έως και 25 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του ήχου παράγει ένα εξαιρετικά ισχυρό κύμα, το οποίο φτάνει στο έδαφος ως υπερηχητικός κρότος. Οι σεισμογράφοι είναι ιδιαίτερα ευαίσθητοι σε τέτοιες μεταβολές πίεσης.

Στην περίπτωση του Shenzhou-15, οι υπερηχητικοί κρότοι καταγράφηκαν από 125 σεισμολογικούς σταθμούς στην Καλιφόρνια και τη Νεβάδα. Κάθε σταθμός κατέγραψε τη στιγμή άφιξης του κύματος, αποτυπώνοντας τη διάσπαση του οχήματος και την πορεία των θραυσμάτων. Η πρώτη ένδειξη προήλθε από τη San Miguel Island, όπου ένα σύντομο σήμα διάρκειας 0,15 δευτερολέπτων έδειξε ότι το σκάφος δεν ήταν πλέον ενιαίο, αλλά είχε ήδη διαχωριστεί σε ένα σύμπλεγμα μικρότερων κομματιών.

Καθώς τα θραύσματα κινούνταν προς την ενδοχώρα, οι καταγραφές γίνονταν πιο σύνθετες, με διαδοχικούς κρότους που μαρτυρούσαν τη σταδιακή αποκόλληση τμημάτων από το κύριο σώμα. Αυτό επιβεβαίωσε τις εκτιμήσεις των μηχανικών: τα διαστημικά οχήματα δεν «εξαφανίζονται» μονομιάς, αλλά διαλύονται προοδευτικά, σαν φερμουάρ που ανοίγει.

Οι επιστήμονες εντόπισαν από 8 έως 11 διακριτά επεισόδια διάσπασης μέσα σε διάστημα μόλις δύο δευτερολέπτων. Κάθε γεγονός δημιουργούσε το δικό του κύμα πίεσης, με τη συνολική ακολουθία να εκτείνεται σε μήκος περίπου 16 χιλιομέτρων στον ουρανό.

Καλύπτοντας ένα κρίσιμο κενό

Η προσέγγιση αυτή έρχεται να καλύψει ένα διαχρονικό κενό στην παρακολούθηση της επανεισόδου. Τα συμβατικά συστήματα λειτουργούν ικανοποιητικά σε υψηλές τροχιές, όμως όταν τα συντρίμμια κατεβαίνουν σε ύψη 80 έως 152 χιλιομέτρων, το καυτό πλάσμα αποδιοργανώνει τα ραντάρ και τα οπτικά μέσα χάνουν την επαφή. Οι σεισμογράφοι, αντίθετα, δεν επηρεάζονται ούτε από το πλάσμα ούτε από την ορατότητα και καταγράφουν απευθείας τα κύματα πίεσης, ενώ χιλιάδες τέτοιες συσκευές λειτουργούν ήδη παγκοσμίως.

Παρότι η μέθοδος δεν εντοπίζει με απόλυτη ακρίβεια το σημείο πτώσης κάθε θραύσματος, επιτρέπει τον γρήγορο περιορισμό της περιοχής αναζήτησης, ακόμη και σε ωκεανούς ή απομονωμένες περιοχές.

Το αυξανόμενο πρόβλημα των διαστημικών σκουπιδιών

Ο γήινος διαστημικός χώρος γεμίζει με ταχείς ρυθμούς. Η δορυφορική συστοιχία Starlink της SpaceX έχει εκτοξεύσει χιλιάδες δορυφόρους τα τελευταία χρόνια. Οι περισσότεροι προορίζονται να καούν ελεγχόμενα πάνω από τον ωκεανό, όχι όμως όλοι. Ορισμένα τμήματα είναι σχεδιασμένα ώστε να αντέχουν την επανείσοδο και να διανύουν μεγάλες αποστάσεις πριν φτάσουν στο έδαφος.

Μέχρι σήμερα, η βασική πρακτική ήταν η παρακολούθηση της καθόδου και η εκτίμηση πιθανών ζωνών πρόσκρουσης. Όταν όμως οι προβλέψεις αποκλίνουν κατά χιλιάδες χιλιόμετρα, αυτή η τακτική χάνει την αξία της.

Η νέα τεχνική δεν περιορίζεται μόνο στην ιχνηλάτηση διαστημικών απορριμμάτων. Μπορεί να αξιοποιηθεί και στον σχεδιασμό δορυφόρων που θα αποσυντίθενται πλήρως κατά την επανείσοδο, αλλά και στην ανάπτυξη καψουλών ικανών να αντέχουν τις ακραίες συνθήκες της διαδικασίας.

Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Science.

Διαβάστε ακόμη 

ΔΕΗ: Αμετάβλητες οι τιμές του πράσινου τιμολογίου για τον Φεβρουάριο – Στα 13,9 λεπτά ανά κιλοβατώρα

Ρίτσαρντ Μπράνσον: “H συμβουλή που μου έδωσε η μητέρα μου και την ακολουθώ κάθε μέρα”

Μοτζταμπά Χαμενεΐ: Ο γιος του Ανώτατου Ηγέτη του Ιράν και μια τεράστια περιουσία

Για όλες τις υπόλοιπεςειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφθείτε το Πρώτο ΘΕΜΑ