Co jde nahoru, musí jít dolů, že? To nemusí nutně platit ve vesmíru, kde se družice hemží kolem planety a jsou uzamčeny rychlostí, která pomáhá překonat gravitační sílu.
Ačkoli v dnešní době družice klesají častěji – většinou v důsledku plánovaného zastarávání -, některé se vznášejí už léta, ne-li desetiletí, bez předem naprogramovaného data návratu na Zemi. A to zahlcuje orbitální prostor.
Co je tedy udržuje na oběžné dráze? Satelity – tedy umělé družice, na rozdíl od přirozených družic, jako je Měsíc – jsou do vesmíru vynášeny raketami. Raketa musí letět 100 až 200 kilometrů nad Zemí, aby se dostala mimo atmosféru. Jakmile se raketa dostane na předem stanovenou výšku oběžné dráhy, začne směřovat do strany rychlostí až 18 000 kilometrů za hodinu, říká Jonathan McDowell, astronom z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics v Cambridge ve státě Massachusetts.
Raketa se vypne a vypustí svůj náklad – družici – která se nyní nachází na stejné oběžné dráze a přibližuje se stejnou rychlostí. Země se zakřivuje, zatímco raketa i družice „padají“ kolem Země. Družice zůstává na této oběžné dráze tak dlouho, dokud si udržuje rychlost, aby zůstala vyrovnaná s protivětrem.
V těchto výškách je atmosféra dostatečně řídká na to, aby družice neshořela – což se stane, pokud klesne níže a setká se s hustším vzduchem, který způsobuje větší protivětr a tím i větší tření.
Většina družic je shazována ve výšce do 2 000 km nad Zemí. Družice na velmi nízkém konci tohoto rozmezí obvykle zůstávají ve vzduchu jen několik týdnů až měsíců. Narazí na tření a v podstatě se roztaví, říká McDowell.
Ale ve výšce 600 km – kde obíhá Mezinárodní vesmírná stanice – mohou satelity zůstat nahoře desítky let. A to je potenciální problém. Pohybují se tak rychle – 5 mil za sekundu – že jejich „stopa“ může být dlouhá stovky mil. „Když si představíte, že jsou tak velké, najednou už vám vesmír nepřipadá tak prázdný,“ říká McDowell.
První družici vypustil bývalý SSSR koncem roku 1957. Sputnik-1 se stal ikonou modernosti a podnítil USA k dalšímu urychlení vlastních plánů na výzkum vesmíru. Jen několik měsíců po Sputniku vypustila Amerika družici Explorer-1. V následujících desetiletích byly do vesmíru vyneseny tisíce družic.
McDowell pozorně sleduje dění. Podle jeho propočtů se na oběžné dráze nachází asi 12 000 kusů vesmírného odpadu a několik tisíc družic, přičemž něco přes tisíc z nich je stále aktivních. Počet aktivních družic „je však nejistý, protože monitorování rádiového vysílání z těchto družic jejich majitelům není příliš rozšířené – snad s výjimkou Národní bezpečnostní agentury – a někdy mi majitelé, zejména vojenští, neřeknou, kdy byly jejich družice vypnuty,“ říká McDowell.
Přibližně třetinu družic vlastní různé armády, z nichž třetina až polovina slouží ke sledování, říká. Další třetina je v civilním vlastnictví a poslední třetina je komerční. Hlavními hráči na poli vynášení družic jsou Rusko, USA, Čína a Evropa, ale mnoho dalších zemí má své kapacity nebo je vyvíjí. A desítky zemí postavily vlastní družice – vypuštěné jinými státy nebo komerčními vesmírnými společnostmi.
A trendem je vysílat nahoru zařízení s dlouhou životností – v průměru 10 až 20 let. Navíc vysloužilé nebo mrtvé družice většinou zůstávají na oběžné dráze a jsou napájeny solárními panely.
K tomu se přidává i vzkvétající byznys s „osobními“ družicemi. Tyto mikrosatelity byly z velké části vyvinuty a používány univerzitami, ale přinejmenším jedna společnost je prodává přímo veřejnosti a existují také stránky D.I.Y.
Šíření satelitní technologie je částečně poháněno stejnými faktory, které vedly k rozšíření jiných dříve sofistikovaných technologií, jako je sekvenování genů – více znalostí, rychlejší výpočetní technika a levnější stroje. Ale také „je k dispozici více letenek“ – více příležitostí ke startu, říká McDowell.
To vše způsobuje, že orbitální prostor je stále přeplněnější.
Dochází ke spoustě téměř nehod – inženýři hrají roli řízení letového provozu ze Země a podle potřeby manévrují satelity mimo nebezpečí. Majitelé družic byli požádáni NASA a dalšími kosmickými agenturami, aby podnikli kroky ke snížení pravděpodobnosti, že se dnešní cenný létající stroj nestane zítra plovoucím kbelíkem odpadu. Podle McDowella se to dělá tak, že se nízké družice na oběžné dráze odsouvají do zóny vyhoření nebo se velké družice záměrně rozbíjejí v jižním Pacifiku.
Mezitím Země možná dosáhne své kapacity pro objekty na oběžné dráze.
Stejně jako si lidé začali více uvědomovat potřebu správy pozemského životního prostředí, „budeme se muset vážně zabývat ekologií blízkého vesmíru,“ říká McDowell.
Je řada na vás, abyste se zeptali Smithsonian
.