Kosmiczne śmieci - zagrożenie dla cywilizacji

 

Masa krytyczna - to pojęcie z fizyki jądrowej. Upraszczając -wyobraźmy sobie, że jądra ciężkich pierwiastków przypominają ogromne krople wody. Napięcie powierzchniowe trzyma kroplę razem, ale wystarczy drobne zaburzenie, by kropla rozpadła się na dwie mniejsze. Podobnie wygląda sytuacja z jądrami ciężkich pierwiastków - w typowym scenariuszu takie jądro, trafione neutronem, poruszającym się z odpowiednią prędkością, rozpada się na dwa lżejsze jądra, emitując dwa neutrony.

Jeśli atomów w zebranej masie jest zbyt mało, to te wyemitowane neutrony opuszczą masę, nie powodując dalszych reakcji. Im więcej atomów, im większa masa, tym większe prawdopodobieństwo, że wyemitowane neutrony napotkają inne ciężkie jądra, doprowadzając do ich rozpadu i emisji kolejnych neutronów, które powodują rozpady kolejnych jąder, i z każdą chwilą liczba swobodnych neutronów rośnie lawinowo - następuje błyskawiczny rozpad całej masy i wyzwolenie ogromnej energii. Masę, wystarczającą do zainicjowania lawinowego rozpadu materiału, nazywamy właśnie masą krytyczną, a sam proces - reakcją łańcuchową.

No i okazuje się, że i w astronautyce wisi nad nami niebezpieczeństwo reakcji łańcuchowej innej natury, ale również niosącej za sobą katastrofalne skutki.

W przestrzeni kosmicznej na tak zwanych niskich orbitach okołoziemskich (LEO - Low Earth Orbits) krąży coraz więcej satelitów. Liczba obiektów na tych orbitach sięga obecnie ok. 20 tys. Ich prędkości względem Ziemi wynoszą ok. 7 km/s, czyli ok. 25 tys. km/godz. Teoretycznie jest więc możliwe, że dwa takie obiekty mogą zderzyć się ze sobą z prędkością nawet 50 tys. km/godz. Energia takiego zderzenia byłaby ogromna, doprowadzając do rozpadu obu obiektów na wiele mniejszych, poruszających się w różnych kierunkach. Przy odpowiednim zagęszczeniu przestrzeni odłamki takiego zderzenia mogą doprowadzić do kolizji z innymi satelitami, produkując kolejne odłamki i tak dalej. W tym czarnym scenariuszu od chwili pierwszego takiego zdarzenia do zniszczenia okrążających Ziemię satelitów i zamiany ich w chmurę śmieci, wystarczająco gęstą, by uniemożliwić wynoszenie na wyższe orbity nowych obiektów, minęłyby raptem godziny.

Problem został podniesiony po raz pierwszy już w 1960 roku, jeszcze nie w tak katastrofalnym scenariuszu. Willy Ley, popularyzator nauki, zwrócił uwagę, że rosnąca liczba śmieci orbitalnych może w przyszłości stać się problemem, i że zajdzie konieczność ich usuwania. Amerykańskie Dowództwo Obrony Północnoamerykańskiej Przestrzeni Powietrznej i Kosmicznej (NORAD - North American Aerospace Defense Command) już w 1957 roku, po starcie pierwszego sztucznego satelity zaczęło prowadzić bazę obiektów na orbicie okołoziemskiej. Obejmuje ona nie tylko satelity, ale również wyniesione na orbitę kolejne stopnie rakiet nośnych czy osłony ładunków.

Już w latach sześćdziesiątych dwudziestego wieku zaczęto prowadzić w przestrzeni kosmicznej testy broni, służących do rażenia i niszczenia wrogich satelitów, i tak do bazy obiektów NORAD dołączyły śmieci po rozwalonych satelitach.

Scenariusz lawinowego rozpadu satelitów na niskich orbitach został po raz pierwszy opisany w 1978 roku przez dwóch naukowców z NASA, Donalda Kesslera i Burtona Cour-Palais, i jest nazywany syndromem Kesslera.

Część obiektów, których perygeum, a więc punkt orbity, leżący najbliżej Ziemi, leży nisko, spłonie z czasem w atmosferze ziemskiej. Dla obiektów o wyższych perygeach czas potrzebny do spontanicznej deorbitacji może trwać już wiele lat czy wieków.

Niedawno na arxiv.org (https://arxiv.org/abs/2512.09643) ukazał się artykuł naukowy, analizujący zagrożenia związane ze zbliżeniami obiektów kosmicznych i proponujący wprowadzenie miary zagrożenia - zegara CRASH (Collision Realization and Significant Harm) jako wynikającego z rachunku prawdopodobieństwa średniego okresu pomiędzy przypadkowymi zderzeniami, jeśli nie interweniowałby czynnik ludzki. W 2018 roku ten okres wynosił 121 dni. Obecnie skrócił się do 2.8 dnia.

Podobnie jak w przypadku klimatu na Ziemi, przyszłość zależy od odpowiedzialności ludzkości jako całości. Nie ma obecnie prawa, które nakazywałoby takie projektowanie misji kosmicznych na niskie orbity, żeby satelity po zakończeniu misji ulegały kontrolowanej deorbitacji. Od czasu do czasu dochodzi do zdarzeń, sugerujących "gorące" testowanie broni antysatelitarnych, produkujących kolejne śmieci orbitalne. Spadające ceny wynoszenia ładunków w kosmos i komercjalizacja przestrzeni powoduje gwałtowny wzrost liczby obiektów orbitalnych i wzrost prawdopodobieństwa ziszczenia się opisanego scenariusza. Może być tak, że niedługo na skutek własnej bezmyślności odetniemy się na dłuższy czas od możliwości lotów kosmicznych.

Wierszyk o (nie)wierze

Ten blog staje się coraz bardziej zapisem moich prób poetycznych.

Taki krótki wierszyk ułożył mi się kilka dni temu w głowie:

Ile trzeba w życiu przeżyć

By uwierzyć

I ile w życiu trzeba przeżyć

By przestać wierzyć.

 

Nie pasuje mi długością ostatnia linijka, już zgrabniej było obie pary zamienić miejscami, ale tak ma być, od nadziei do beznadziei.  

Blake'a Ogród Miłości

Kiedyś, na studiach będąc chyba jeszcze, przetłumaczyłem na język polski jeden z moich ulubionych wierszy Williama Blake'a, geniusza romantyzmu:

O Rose thou art sick.
The invisible worm,
That flies in the night
In the howling storm:

Has found out thy bed
Of crimson joy:
And his dark secret love
Does thy life destroy.
 
I moje tłumaczenie tego wiersza:
 
Jesteś chora, różo
Robak niewidoczny
Który w straszną burzę
Mrok przecina nocny

Odnalazł twe łoże
Z purpury i skrycie
Swą ciemną miłością
Niszczy twoje życie.

Dziś, czytając po raz pierwszy "Siódmego syna" Orsona Scotta Carda, napotkałem tam ten wiersz - w znacznie gorszym, niż moje, tłumaczeniu :-), a obok inny wiersz Blake'a, Ogród Miłości.
No to usiadłem i przetłumaczyłem również ten drugi.

Zrobiłem to znacznie frywolniej, niż w przypadku Róży, ale zdaje mi się, że ducha utworu udało się uchwycić.

Wersja oryginalna:
I went to the Garden of Love,
And saw what I never had seen:
A Chapel was built in the midst,
Where I used to play on the green.

And the gates of this Chapel were shut,
And 'Thou shalt not' writ over the door;
So I turn'd to the Garden of Love,
That so many sweet flowers bore.

And I saw it was filled with graves,
And tomb-stones where flowers should be:
And Priests in black gowns, were walking their rounds,
And binding with briars, my joys & desires.

I moje tłumaczenie:
 

Zaszedłem w Ogród Miłości
I nie poznałem go prawie
Kaplica stała pośrodku
Gdziem kiedyś hasał po trawie

Drzwi do niej były zamknięte
I napis "Nie będziesz!" nad drzwiami
Znów popatrzyłem na ogród
Usłany kiedyś kwiatami

Tam, zamiast kwiatków, nagrobki
Kapłani w czerni wśród kości
Krążą i w cierń owijają
Pragnienia me i radości.

O matematyce językiem poezji

 Mój syn, Maciej, wrzucił mi takie zadanie - przetłumacz, tata, na polski:

W rezultacie powstała taka maszkara:

Dobrze być małym człowieczkiem

 

Dziś rano obudziłem się z bolesną świadomością, że kołdra jest za krótka, i muszę spać jakoś przykurczony, by nogi mi nie wystawały.

Pomyślałem sobie, że niewielki wzrost niesie ze sobą pewne korzyści, i z tej myśli narodził się taki oto wierszyk:

 

Dobrze być małym człowieczkiem

Bowiem człowieczek mały

Każdą się kołdrą owinie

By stopy nie wystawały

 

Lub weźmy na przykład - poród

Gdy duży człowiek się rodzi

Kobieta męczy się, jęczy

A on wychodzi… wychodzi…

 

Zaś urodzenie maluszka

To łatwość niespotykana

Ze szczupłej mamy wyskoczy

Jak korek od szampana

 

Poderwać łatwo mu dziewczę

Da czekoladki i róże

I szepnie: niewielki jestem

Ale co nieco mam duże

 

I w utrzymaniu jest tani

Bo co zje ta mikra istota?

Niektórzy wydają więcej

Na karmę dla psa albo kota

 

Pogrzebią go w pudle po butach

Przykryją z tektury wieczkiem

I w dziupli gdzieś pochowają

Dobrze być małym człowieczkiem

Śmierć Sugar Mana

8 sierpnia zmarł w wieku 81 lat Sixto Rodriguez. Któż zacz? Otóż Sixto był kompozytorem i piosenkarzem. Urodził się w 1942 roku, pochodził z Detroit, gdzie mieszkał do śmierci.
Pierwszy singiel nagrał w 1967 roku. Jego muzyka - naprawdę niezła - jakoś nie trafiła w gusta rodaków. Był trochę popularny - w Australii, RPA, Zimbabwe i Botswanie.
Jego płyty w USA nie chciały się sprzedawać, więc w połowie lat siedemdziesiątych zakończył karierę.
Kupił od miasta za 50 dolarów zniszczony dom w biednej dzielnicy, gdzie mieszkał bez telefonu. Najczęściej widziano go w pobliskim barze.
Popularność w Australii i RPA spowodowała, że dał tam kilka koncertów już po zakończeniu kariery.
Pod koniec XX wieku w RPA rozeszła się pogłoska o jego śmierci. Dwóch jego fanów próbowało tę informację zweryfikować w USA, okazało się to jednak niełatwe, bo nikt go tam nie znał. Znaleźli go koniec końców i okazało się, że wiadomości o jego śmierci były przedwczesne.
Następnie szwedzki reżyser Malik Bendjelloul nakręcił z wielkimi problemami film dokumentalny "Searching for Sugar Man" o tych poszukiwaniach. Zabrakło mu pieniędzy na realizację i końcówkę nakręcił iPhonem.
Film pokazał na festiwalu filmów niezależnych Sundance w 2012 i się zaczęło.
Dostał nagrodę jury i publiczności. Potem dostał Oscara i BAFTĘ (brytyjskiego Oscara) i kupę innych nagród. Rodriguez stał się sławny, gościli go we wszystkich programach, wydano ponownie jego stare nagrania, porównywano z Bobem Dylanem i Janis Joplin.
Jego najbardziej znana piosenka, "Sugar Man", jakoś mnie nie ujmuje specjalnie, ale mam wśród ulubionych na Spotify "Crucify Your Mind" (moja ulubiona), "Rich Folks Hoax", "Like Janis" i "Jane S. Piddy".
Tu link do mojej głównej playlisty, jakby kogoś interesowała:
https://open.spotify.com/playlist/7afFq9vp88cNu0sLhtQJ5I?si=da1ccb7e515a4c36

a tu link do mojej jego ulubionej piosenki, Crucify Your Mind:
https://www.youtube.com/watch?v=hVdWXqtk484

O Słońcu wierszem

Z racji realizowania się od czasu do czasu w roli nauczyciela raz do roku wypada mi zasiadać w komisji maturalnej. Te trzy godziny siedzenia jak kołek, gdy ja nie potrafię pięć sekund nic nie robić, nawet śpiąc wiercę się, jak twierdzi żona, to dla mnie nie lada wyzwanie.

W zeszłym roku wykorzystałem ten czas na przetłumaczenie jednego z moich ulubionych wierszy - "Fire And Ice" Roberta Frosta. Efekt umieściłem tu na Facebooku. Tym razem postanowiłem rozpocząć pracę nad moim Opus Magnum - przewodnikiem po Układzie Słonecznym, wierszem oczywiście. I tak powstał ten potworek-zabawka, czyli wstęp do heliofizyki:

 

W środku Układu świeci Słońce

Oślepiająca złota kula

Czujemy, jakie jest gorące

Jak Ziemię blaskiem swym otula

Temperatura powierzchniowa

Wynosi stopni sześć tysięcy

Od takiej liczby boli głowa

Wewnątrz jest jednak znacznie więcej

Jak pokazują wyliczenia

W  centrum trzynaście jest milionów

kelwinów. Tak to się ocenia

Energię ruchu tych atomów

Które we wnętrzu Słońca żyją

Choć tak po prawdzie te atomy

W tym swoim pędzie wciąż się biją

I pogubiły elektrony

Latają sobie więc protony

I odpychają się wzajemnie

Ich duża prędkość z drugiej strony

Popycha mocno je do siebie

Ta prędkość trochę jest za mała

By w myśl praw fizyki Newtona

Niesamowita rzecz się stała

I proton dotarł do protona

Kwantowej mechaniki prawa

Inne wyniki dają zgoła

I z pięcioprocentową szansą

Proton z protonem zbić się zdoła

Jeden z nich zmienia się w neutron

I żeby prawa zachowania

Ładunku spełnić, to pozyton

Przygotowuje do wysłania

Tenże pozyton po wysłaniu

Spotka się wkrótce z elektronem

I jak to cząstka z antycząstką

Anihilują z wielkim dzwonem

To jest z emisją światła, które

Szybko zostaje pochłonięte

I znów wysłane, i tak foton

We wnętrzu Słońca kreśli pętle

Podobny Odysowi, który

Pogubił drogę do Itaki

I dystans, który w dwa tygodnie

Przepłynie żeglarz byle jaki

Ten dziesięć lat zmitrężył w drodze

A w Słońcu foton szybkonogi

Co do powierzchni w dwie sekundy

Dotrze, gdy nie pomyli drogi

Trzydzieści lat tysięcy krąży

By drogą krętą zamiast prostą

Ku fotosferze długo dążyć

I w końcu wolnym uciec w kosmos

Wróćmy jednakże do protonów

Co w środku Słońca się zderzają

Tam bowiem z czasem do dwóch pierwszych

Kolejne dwa się dołączają

I  z czterech, które najpierw były

Protony dwa mamy u celu

I neutrony dwa, co razem daje

Stare, poczciwe jądro helu

I tak to w tym słonecznym tyglu

Przez pięć miliardów lat bez mała

Zmieniając wodór w hel bez przerwy

Termojądrowa fuzja działa.