Bilim insanları, kontrolsüz uzay enkazı yeniden girişlerini takip etmek için yenilikçi bir yöntem keşfetti. Atmosfere giren uzay enkazı parçaları, genellikle gezegenimizin iç dinamiklerini izlemek için kullanılan yer tabanlı sismik sensörler tarafından tespit edilebilen ses patlamalarına neden oluyor.
Bu hipotez, Johns Hopkins Üniversitesi'nden gezegen bilimci Benjamin Fernando ve Imperial College London'dan mühendis Constantinos Charalambous tarafından 2024'te Shenzhou-15 yörünge modülünün atmosfere yeniden girişi sırasında test edildi. Elde edilen veriler, yeniden girişin kendisi hakkında hassas ölçümler sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda hızını, irtifa aralığını, boyutunu, iniş açısını ve parçalanma zamanlamasını da ortaya koydu.
Uzay enkazı, artan bir endişe kaynağı. Avrupa Uzay Ajansı'nın raporlarına göre, Dünya yörüngesinde milyonlarca potansiyel olarak tehlikeli uzay enkazı bulunuyor ve bu sayı, ömrünü tamamlayan uydu sayısının artmasıyla giderek artıyor. Kontrolsüz bir şekilde atmosfere giren bir uzay aracıyla iletişim kurmak veya onu yönlendirmek mümkün değil. Çarpışma veya yörünge çökmesi durumunda, yalnızca izleyebiliriz.
Ancak Fernando ve Charalambous'un araştırması, bu süreci daha etkili bir şekilde izleyebileceğimizi gösteriyor. Yeniden giren bir uzay enkazının nerede, ne kadar yüksekte, ne kadar hızlı ve nasıl parçalandığını bilmek, atmosferik yeniden girişin dinamiklerini daha iyi anlamamıza ve parçaların nereye düşme olasılığının yüksek olduğunu takip etmemize yardımcı olabilir.
Ses patlaması, bir nesne bir ortamda ses hızından daha hızlı hareket ettiğinde meydana gelen bir olgudur. Bu bir tekil patlama değil, hızla hareket eden nesnenin arkasında oluşan konik bir şok dalgasıdır. Uzaydan Dünya atmosferine giren nesneler genellikle ses hızından daha hızlı hareket eder ve bu da bir ses patlaması olarak duyulabilen bir akustik enerji konisi bırakır.
Araştırmacılar, sismik sensörlerin bu akustik konileri tespit edebileceği fikriyle yola çıktı. 2 Nisan 2024'te Shenzhou-15 yörünge modülü Güney Kaliforniya üzerinde atmosfere yeniden girdi. Bu modül, havacılık ve yer tabanlı altyapı için tehlike oluşturabilecek büyüklükteydi, bu da bu takip yöntemi için mükemmel bir test vakası oldu.
Araştırmacılar, kamuya açık sismik ağlardan elde edilen verileri inceleyerek modülün geçişine dair izler buldular. Elde edilen bulgular, modülün atmosfere girişinin ve parçalanmasının zamanlaması ve dinamiği hakkında detaylı bilgi sağladı. Sismik verilere göre modül, Mach 25 ila 30 hızında hareket ediyordu.
Araştırmacılar ayrıca, düşüşün erken aşamasında tek bir büyük ses patlaması sinyali oluşurken, daha sonra birden fazla küçük ses patlaması sinyalinden oluşan karmaşık bir zincire dönüştüğünü tespit etti. Bu durum, nesnenin parçalanmasıyla ilgili yerel raporlarla da uyumlu. Modül atmosferde yanarak zararsızca yok olsa da, bu sonuçlar yeniden giriş uçuşunun özelliklerinin sismik istasyonlar tarafından etkili ve hassas bir şekilde izlenebileceğini gösteriyor.
Bu yöntem, gelecekte yere düşebilecek parçalar için en olası enkaz alanını belirlemeye yardımcı olabilir. Araştırmacılar, "Bu nesneler atmosferik yeniden girişi zorunlu olarak süpersonik hızlarda gerçekleştirdiği için, en büyük parçalar yere çarptığında ses patlamaları henüz tespit edilmeden yere inecektir. Ancak, sismik akustik yöntemlere dayalı tespit ve izleme, enkazın karada daha hızlı ve hassas bir şekilde konumlandırılmasını sağlayacaktır." ifadelerini kullanıyor.
Bir diğer endişe, nesnenin yanması ve parçalanmasıyla yayılabilecek potansiyel olarak tehlikeli aerosol boyutundaki partiküllerin yayılımı. Bu parçalanma durumlarının nasıl ilerlediğini bilmek, bilim insanlarının bu bulutların nerede ve nasıl dağıldığını modellemelerine yardımcı olabilir.
Şu an için kontrolsüz yeniden girişler, adından da anlaşılacağı gibi kontrolsüz devam ediyor. Ancak yeni araştırma, bu süreci izlemek ve anlamak için kamuya açık araçları kullanmanın bir yolunu sunuyor.
