అంతరిక్ష శిథిలాలు
అంతరిక్షంలోని శిథిలాలు లేదా చెత్తా చెదారం అనేది మానవ నిర్మిత, పనికిరాని వస్తువుల కుప్ప.–వయసైపోయిన ఉపగ్రహాలు, మండిపోయిన రాకెట్ల దశలు, ఈ వస్తువులు విచ్ఛిన్నమవడంవలన గాని అరిగిపోవడం వలన గాని ఢీకొట్టుకోవడం వలన గాని ఏర్పడిన శకలాలు -ఇవన్నీ అంతరిక్ష శిథిలాల లోకి  వస్తాయి.
2013 జూలై నాటికి, 1 సెం.మీ. కంటే చిన్న వస్తువులు 17 కోట్లు, 1–10 సెం.మీ. వస్తువులు 670,000, అంతకంటే పెద్దవి 29,000 దాకా కక్ష్యల్లో ఉన్నాయి. 2009 నాటికి 5 సెం.మీ. కంటే పెద్దవి 19,000 వరకూ పర్యవేక్షణలో ఉన్నాయి. 2000 కి.మీ.ల కంటే దిగువన శిథిలాలు చిన్నపాటి ఉల్కల కంటే దట్టంగా ఉంటాయి; ఇందులో చాలావరకు సాలిడ్ రాకెట్ మోటార్ల నుండి వెలువడ్డ దుమ్ము, ఉపరితల రాపిడి కారణంగా వెలువడ్డ పైపూత (పెయింట్) వంటి శకలాలు, గడ్డకట్టిన శీతలీకరణి వంటివి ఉంటాయి. వీటివలన సౌరఫలకాలకు, కటకాలకూ దెబ్బ తగులుతుంది.శాండ్ బ్లాస్టింగ్ చేసినట్లుగా ఉంటుంది ఆ దెబ్బ.
ఉదాహరణకు, ఆంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రం 300-400 కి.మీ.ల కక్ష్యలో తిరుగుతూ ఉంటుంది. 2009 లో ఉపగ్రహాల ఢీ, 2007 లో ఉపగ్రహ విధ్వంస పరీక్ష 800-900 కి.మీ.లవద్ద జరిగాయి. కేంద్రానికి విపుల్ షీల్డింగ్ ఉన్నప్పటికీ, శకలాలు దాన్ని గుద్దుకునే అవకాశం 1/10000 అయినప్పటికీ ఆ కొద్దిపాటి సంభావ్యతను కూడా నివారించేందుకు గాను, కేంద్రాన్ని తగిన విధంగా జరిపారు.
శిథిలాల సాంద్రత ఒక స్థాయి కంటే పెరిగిపోయినపుడు, అదుపు చెయ్యలేని గొలుసుకట్టు చర్య లాగా ఘాతాలు (collisions) జరిగి, శిథిలాల సంఖ్య విశేషంగా పెరిగిపోతుంది. దీంతో, పనిచేస్తూ ఉన్న ఉపగ్రహాలు నాశనమౌతాయి. వాటి రక్షణ కోసం చేసే ఖర్చు పెరిగిపోతుంది. అది ఈసరికే జరగడం మొదలైందా అనేది చర్చనీయాంశం. శిథిలాల సంఖ్యను అంచనా వెయ్యడం, దాన్ని  అరికట్టడం, తొలగించడం  మొదలైన పనులను ప్రస్తుతం కొన్ని సంస్థలు చేపట్టాయి.
2013 జూలై నాటికి, 1 సెం.మీ. కంటే చిన్న వస్తువులు 17 కోట్లు ఉన్నాయి. 1–10 సెం.మీ. వస్తువులు 670,000 ఉన్నాయి. 10 సెం.మీ. కంటే పెద్దవి) 29,000 ఉన్నాయి. సాంకేతికంగా ఈ కొలతకు పరిమితి 3 మి.మీ.లు. భూ నిమ్న కక్ష్యలో ఉన్న 1900 టన్నుల శిథిలాల్లో (2002 నాటికి) 98 శాతానికి పైగా 1500 వస్తువులదే. ఇవి ఒక్కొక్కటీ 100 కిలోల పైచిలుకు బరువు ఉంటాయి. చిన్న చిన్న వస్తువులు చాలా చేరుతున్నప్పటికీ, అవి త్వరలోనే భూ వాతావరణంలోకి వచ్చి మండిపోతాయి కాబట్టి, మొత్తం ద్రవ్యరాశి మాత్రం స్థిరంగానే ఉంటుంది. 2008 నాటి గణాంకాల ప్రకారం 8500 వస్తువులు, 5500 టన్నుల ద్రవ్యరాశీ ఉన్నట్లు  అంచనా కట్టారు.
భూ నిమ్న కక్ష్యలో సార్వత్రిక కక్ష్యలు ఉన్నాయి. ఇక్కడ ఉపగ్రహాలు ఒకే కక్ష్యలో కాక, అనేక కక్ష్యల వలయాల్లో పరిభ్రమిస్తూ ఉంటాయి. సౌర అనువర్తిత కక్ష్యలు (సన్ సింక్రొనస్) దీనికో ఉదాహరణ. భూ నిమ్న ఉపగ్రహాలు అనేక కక్ష్యా తలాల్లో, రోజుకు 15 సార్ల వరకు, పరిభ్రమిస్తూ ఉంటాయి. ఈ కారణంగా తరచూ ఆ కక్ష్యల్లోని వస్తువుల సమీపంలోకి వస్తూ ఉంటాయి. (భూ నిమ్న కక్ష్యలో వస్తువుల సాంద్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది).
కక్ష్యలు అస్థిరత (perturbations) కారణంగా కూడా మారుతాయి. (భూ గురుత్వాకర్షణలో అసమతుల్యత అస్థిరతకు ఒక కారణం). ఘాతాలు (collisions)  ఏ దిశ నుండైనా జరగవచ్చు. కెస్స్లర్ సిండ్రోమ్ ముఖ్యంగా భూ నిమ్న కక్షలకు వర్తిస్తుంది; ముఖాముఖి ఘాతాలైతే 16 కి.మీ./సె వేగంతో జరగవచ్చు (కక్ష్యావేగానికి రెట్టింపు). 2009 నాటి ఉపగ్రహ ఘాతం 11.7 కి.మీ./సె వేగంతో జరిగి, బోలెడు చిన్న చిన్న ముక్కలు అంతరిక్షంలోకి వెదజల్లబడ్డాయి. ఈ ముక్కలు కక్ష్యలను దాటి అనేక ఘాతాలకు  కారణమై క్యాస్కేడింగు ఎఫెక్టుకు దారితీస్తాయి. ఓ మహా ఘాతమేదైనా జరిగితే (ఉదాహరణకు అంతరిక్ష కేంద్రానికి, వయసైపోయిన ఏదైనా ఉపగ్రహానికీ మధ్య), ఆ తరువాత భూ నిమ్న కక్ష్యను ఉపయోగించుకోవడం అసాధ్యమైపోవచ్చు.
మానవ సహిత యాత్రలు 400 కి.మీ.లు ఎత్తున, లేదా అంతకంటే దిగువన జరుగుతాయి. ఇక్కడ ఉండే వాతావరణ గుంజుబాటు, శిథిలాలను తొలగించడానికి ఉపయోగపడుతుంది. అంతరిక్ష వాతావరణం కారణాన, భూ వాతావరణం విస్తరించడం వలన క్రిటికల్ ఆల్టిట్యూడ్ పెరిగింది; 90 ల్లో శిథిలాల సాంద్రత తగ్గడానికి ఇదొక కారణం. రష్యా ప్రయోగాలు తగ్గడం కూడా మరో కారణం; 1970, 80 ల్లో అత్యధిక ప్రయోగాలు చేసినది సోవియట్ యూనియనే.
ఇంకా ఎత్తున ఉన్న కక్ష్యల్లో వాతావరణ గుంజుబాటు బాగా తక్కువగా ఉండడం వలన కక్ష్యా క్షీణతకు మరింత సమయం పడుతుంది. కొద్దిపాటి వాతావరణ గుంజుబాటు, చంద్రుడు కలిగించే అస్థిరత, భూ గురుత్వ అస్థిరత, సౌర గాలులు, సౌర ధార్మిక పీడనం మొదలైనవి శిథిలాలను క్రమేణా నిమ్న కక్ష్యల్లోకి నెడతాయి (అక్కడ ఆ శిథిలాలు క్షీణిస్తాయి). కానీ చాలా ఎత్తైన కక్ష్యల్లో ఈ ప్రక్రియకు వేల సంవత్సరాలు పడుతుంది. మానవుడు నిమ్న కక్ష్యల కంటే ఉన్నత కక్ష్యలను తక్కువగా వాడినప్పటికీ, సమస్య ఎదురవడానికి  ఎక్కువ సమయం పట్టినప్పటికీ, సమస్య జటిలం కావడానికి ఎంతో సమయం పట్టదు.
సమాచార ఉపగ్రహాలు చాలావరకు భూస్థిర కక్ష్యల్లో ఉంటాయి. ఇవన్నీ ఒకే కక్ష్యామార్గంలో పరిభ్రమిస్తూ ఉంటాయి. వీటి మధ్య వేగాలు తక్కువే ఐనప్పటికీ ఏదైనా ఉపగ్రహం పనికిరాకుండా పోయినపుడు (Telstar 401 లాగా) అది భూ సమన్వయ కక్ష్యలోకి చేరుతుంది; ప్రతి సంవత్సరం దాని కక్ష్యా కోణం 0.8° చొప్పున, వేగం 160 కి.మీ./గంటకు చొప్పున పెరుగుతూ పోతాయి. ఘాతక వేగం 1.5 కి.మీ./సె వరకూ పెరుగుతుంది. కక్ష్యా అస్థిరతలు, పనికిరాని ఉపగ్రహాల్లో రేఖాంశ చలనానికి, కక్ష్యా తలం యొక్క ప్రిసెషన్ కు కారణమవుతాయి. వ్యోమనౌకలు శిథిలాలకు అతి సమీపంలోకి (50 మీటర్ల లోపు) వచ్చే సంఘటనలు సంవత్సరానికి ఒకటైనా జరుగుతుందని అంచనా. ఇక్కడి ఘాతాల వలన ఏర్పడే  శిథిలాలు, నిమ్న కక్ష్యల ఘాతాల కంటే  తక్కువ ప్రమాదకరం. కానీ ఉపగ్రహం పనికిరాకుండా పోతుంది. మరీ ముఖ్యంగా సౌర చోదిత ఉపగ్రహాల వంటి పెద్ద వస్తువులు ఘాతాలకు గురవుతాయి.
ఉపగ్రహ జీవిత కాలాంతాన దానిని కక్ష్యా స్థానం నుండి తరలించగల సౌకర్యం అందులో ఏర్పాటు చేసామని ITU కు నిరూపించాల్సిన అవసరం ప్రస్తుతం ఉంది. ఐతే ఇప్పటి వరకు జరిపిన పరిశీలనలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే అది సరిపోదని తెలుస్తోంది. అంత దూరాన ఉన్న భూ స్థిర కక్ష్యలో 1 మీటరు కంటే చిన్న వస్తువులను కచ్చితంగా కొలవలేము కాబట్టి సమస్య స్వరూపం పూర్తిగా తెలుసుకోలేం. ఉపగ్రహాలను కక్ష్యలోనే  ఖాళీ స్థానాల్లోకి తరలించవచ్చు. ఇది సులువే కాక, భావి కదలికలను ముందే అంచనా వెయ్యవచ్చు. ఇతర  కక్ష్యల్లోని ఉపగ్రహాలు, బూస్టర్లు - ముఖ్యంగా భూ స్థిర బదిలీ కక్ష్యల్లో ఇరుక్కుపోయినవి- అందోళన కలిగించే మరో అంశం. ఇవి భూ స్థిర కక్ష్యను దాటేటపుడు చాలా ఎక్కువ వేగం కలిగి ఉండడమే దానికి కారణం.
ఘాతాలను నివారించేందుకు ఎన్ని ప్రయత్నాలు జరిగినప్పటికీ, ఉపగ్రహాలు ఢీ కొట్టుకోవడం జరిగాయి. ఐరోపా అంతరిక్ష సంస్థకు చెందిన ఒలింపస్-1 ని 1993 ఆగస్టు 11 న ఒక ఉల్కాశకలం ఢీకొట్టింది.చివరికి దాన్ని శ్మశాన కక్ష్యకు తరలించారు.  1996 జూలై 24 న సెరీస్ అనే ఫ్రెంచి సౌర అనువర్తిత భూ నిమ్న ఉపగ్రహాన్ని ఏరియేన్-1 H-10 రాకెట్ యొక్క శకలాలు ఢీకొట్టాయి. 1986 లో పేలిపోయిన అ రాకెట్ యొక్క శకలాలే ఇవి. 2006 మార్చి 29 న రష్యన్ ఎక్స్‌ప్రెస్-ఏఎమ్11 అనే సమాచార ఉపగ్రహం ఏదో గుర్తు తెలియని వస్తువును ఢీకొనడంతో పనికిరాకుండా పోయింది; అది చెడిపోయేలోగా సరిపడినంత సమయం ఇంజనీర్లకు దొరకడంతో దాన్ని శ్మశాన కక్ష్యలోకి పంపగలిగారు.
1958 లో అమెరికా వాన్‌గార్డ్-1 అనే ఉపగ్రహాన్ని భూ మధ్యస్థ కక్ష్యలోకి ప్రయోగించింది. 2009 అక్టోబరు నాటికి కక్ష్యల్లో ఉన్న మానవ నిర్మిత అంతరిక్ష వస్తువులన్నింటిలోకీ అది ప్రాచీనమైనది.  2009 జూలై వరకు బహిరంగంగా తెలిసిన అన్ని ప్రయోగాలలో 19,000 పెద్ద వస్తువులు, 30,000 ఇతర వస్తువులనూ ప్రయోగించగా వాటిలో 902 ఉపగ్రహాలు పనిచేస్తూ ఉన్నాయని యూనియన్ ఆఫ్ కన్‌సర్న్‌డ్ సైంటిస్ట్స్ తెలిపింది.
1970, 1980 ల్లో, సోవియట్ యూనియన్ తమ RORSAT (Radar Ocean Reconnaissance SATellite) కార్యక్రమంలో భాగంగా అనేక నావిక గూఢచార ఉపగ్రహాలను ప్రయోగించింది. ఈ ఉపగ్రహాల రాడార్ల పవర్ కోసం BES-5 అణు రియాక్టరును వినియోగించారు. ఈ ఉపగ్రహాల జీవితాంతాన వాటిని శ్మశాన క్లక్ష్యలోకి పంపినప్పటికీ, అనేక వైఫల్యాల కారణంగా అణుధార్మిక పదార్థం భూమికీ నీటిలోకీ చేరింది. శ్మశాన కక్ష్యలోకి పంపిన వాటిలో కూడా పైపులకు రంధ్రాలు పడి శీతలీకరణి లీకయ్యే అవకాశం 50 ఏళ్ళ కాలంలో 8 శాతం వరకూ ఉంది. శీతలీకరణి గడ్దకట్టి, సోడియమ్-పొటాసియం మిశ్రమ బొట్లుగా మారి, మరిన్ని శిథిలాలుగా మారుతుంది.
ఈ సంఘటనలు జరుతూనే ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, 2015ఫిబ్రవరిలో USAF Defense Meteorological Satellite Program Flight 13 (DMSP-F13) కక్ష్యలో పేలిపోయి, 148 శిథిల శకలాలు ఏర్పడ్డాయి. ఇవి దశాబ్దాల తరబడి కక్ష్యలోనే ఉంటాయని భావిస్తున్నారు.
ఎడ్వర్డ్ టఫ్ట్ రాసిన ఎన్విజనింగ్ ఇన్ఫర్మేషన్ అనే పుస్తకం ప్రకారం, మొట్టమొదటి అమెరికన్ అంతరిక్ష నడక సందర్భంగా వ్యోమగామి మైకెల్ కాలిన్స్ పోగొట్టుకున్న గ్లవ్ కూడా అంతరిక్ష శిథిలాలలో భాగమే; మైకెల్ కాలిన్స్ జెమిని-1 వద్ద పోగొట్టుకున్న కెమెరా; మిర్ కేంద్రం యొక్క 15 ఏళ్ళ జీవిత కాలంలో సోవియట్ కాస్మొనాట్లు వదిలేసిన చెత్త సంచులు,  ఒక రెంచి, ఒక టూత్ బ్రష్, STS-116 లో ప్రయణించిన సునీతా విలియమ్స్ పోగొట్టుకున్న కెమెరా, STS-120 మిషన్‌లో చిరిగిన సౌర ఫలకాన్ని రిపేరు చేస్తూండగా పోయిన ప్లయర్స్, STS-126 లో హేడ్‌మేరీ స్టెఫానిషిన్-పైపర్ పోగొట్టుకున్న ఒక బ్రీఫ్‌కేసు పరిమాణంలో ఉన్న ఒక టూల్ బ్యాగు - ఇవన్నీ అంతరిక్ష శిథిలాల్లో భాగమే.
శిథిలాలకు ప్రధాన కారణం రాకెట్ల యొక్క పై దశలని అంతరిక్ష శిథిలాల సమస్యను వర్గీకరించే క్రమంలో బోధపడింది. కక్ష్యలో ఉండిపోయిన ఈ దశలలో మిగిలిపోయిన ఇంధనం క్షీణించడంతో ఇవి విచ్ఛిన్నమౌతాయి. అయితే, ఏమాత్రం చెక్కుచెదరకుండా ఉన్న ఒక ఏరియేన్ రాకెట్ బూస్టరు విషయంలో కూడా ఒక పెద్ద ఘాత సంఘటన జరిగింది. ఉచ్ఛ దశలను నిర్వీర్యం చెయ్యాలని NASA, అమెరికా ఎయిర్ ఫోర్సులు నిబంధన పెట్టుకున్నారు. కానీ ఇతర సంస్థలకు చెందిన లాంచర్లకు ఆ నిబంధన లేదు. పిఎస్‌ఎల్‌వి యొక్క సాలిడ్ రాకెట్ బూస్టర్ల వంటి కింది దశలు కక్ష్యను చేరవు, అంతకు ముందే విడిపోయి, భూవాతావరణంలో పడిపోతూ మండిపోతాయి. అందుచేత వీటి కారణంగా శిథిలాల బెడద ఉండదు.
2000 మార్చి 11 న చైనా లాంగ్ మార్చి -4 CBERS-1 యొక్క పై దశ, కక్ష్యలో పేలిపోయి, శిథిలాల మేఘం ఏర్పడింది. 2007 ఫిబ్రవరి 19 న రష్యన్ Briz-M బూస్టర్ దశ కక్ష్యలో పేలిపోయింది. 2006 ఫిబ్రవరి 28 న ప్రయోగింపబడిన ఈ రాకెట్, దానిలోని ప్రొపెల్లంట్‌ను పూర్తిగా వాడేసే లోపు దానిలో లోపం ఏర్పడింది. పేలుడును శాస్త్రవేత్తలు ఫిల్ముపై రికార్డు చేసినప్పటికీ, శిథిలాల మేఘాన్ని రాడారుతో కొలవలేకపోయారు. 2007 ఫిబ్రవరి 21 నాటికి 1000 పైచిలుకు ముక్కలను గుర్తించారు. 2007 ఫిబ్రవరి 14 నాటి ఒక విచ్ఛిన్నాన్ని సెలెస్ట్రాక్ తో రికార్డు చేసారు. 2006 లో 8 విచ్ఛిన్నాలు జరిగాయి. 1993 తరువాత ఇదే అధికం. 2012 అక్టోబరు 16 న Briz-M విచ్ఛిన్నమైంది. దాని శిథిలాల మొత్తం సంఖ్య, వాటి పరిమాణం తదితర వివరాలు తెలియలేదు.
గతంలో శిథిలాలు ఏర్పడడానికి ఒక కారణం, 1960, 70 ల్లో అమెరికా, సోవియట్ యూనియన్‌లు చేపట్టిన ఉపగ్రహాంతక ఆయుధాల పరీక్ష. ఉత్తర అమెరికా ఏరోస్పేస్ డిఫెన్స్ కమాండ్ (NORAD) వద్ద ఉన్న ఫైళ్ళలో సోవియట్ పరీక్షలకు సంబంధించిన డేటా మాత్రమే ఉంది, అమెరికా పరీక్షల కారణంగా ఏర్పడిన శిథిలాలను తరువాతి కాలంలో గుర్తించారు. శిథిలాల సమస్యను అర్థం చేసుకునే సరికి, ఉపగ్రహాంతక పరీక్షలు ఆగిపోయాయి. అమెరికా వారి "ప్రోగ్రాం 437"ను 1975 లో మూసివేసారు.
అమెరికా తిరిగి తన ఉపగ్రహాంతక పరీక్షలను 1980ల్లో Vought ASM-135 ఆయుధంతో మొదలుపెట్టింది. 1985లో చేసిన ఒక పరీక్ష 525 కి.మీ. కక్ష్యలో ఉన్న 1-టన్ను బరువైన ఉపగ్రహాన్ని ధ్వంసం చెయ్యడంతో 1 సెం.మీ. కంటే పెద్ద శకలాలలను వేలాదిగా సృష్టించింది. తక్కువ ఎత్తులో ఉండటాన, వాతావరణ గుంజుబాటు ఒక దశాబ్దం లోపే ఈ శిథిలాలను చాలావరకు వాతావరణంలోకి లాగేసింది. ఆ పరీక్ష తరువాత ఇలాంటి పరీక్షలపై అప్రకటిత విరామాన్ని పాటించబడింది.
2007 లో చైనా జరిపిన ఉపగ్రహాంతక క్షిపణి పరీక్షలో ఏర్పడిన శిథిలాలకు గాను ఆ దేశం విస్తృత ఖండనలను ఎదుర్కొంది. ఇది చరిత్రలో జరిగిన అతి పెద్ద అంతరిక్ష శిథిలాల సంఘటన. అది సృష్టించిన శిథిలాల వివరాలిలా ఉన్నాయి - 2,300 గోల్ఫ్ బంతి పరిమాణం లేదా అంతకంటే పెద్ద ముక్కలు, 1 సెం.మీ. లేదా అంతకంటే పెద్దవి 35,000 ముక్కలు, 1మిమీ లేదా అంతకంటే పెద్ద ముక్కలు పది లక్షలు. ధ్వంసం చేయబడ్డ ఆ ఉపగ్రహం 850 కి.మీ., 882 కి.మీ. ల మధ్యనున్న కక్ష్యలో పరిభ్రమిస్తూండేది. అంతరిక్షంలోని ఈ భాగం అత్యంత ఉపగ్రహ సాంద్రత కలిగిన ప్రాంతం. ఈ ఎత్తులో వాతావరణ గుంజుబాటు తక్కువగా ఉండటాన శిథిలాలు భూమికి తిరిగిరావడానికి కూడా సమయం పడుతుంది. 2007 జూన్ లో NASA వారి టెర్రా పర్యావరణ వ్యోమనౌక ఈ శిథిలాల నుండి తప్పించుకోవడానికి తగు చర్యలు తీసుకుంది.
2008 ఫిబ్రవరి 20 న అమెరికా చెడిపోయిన తన గూఢచార ఉపగ్రహాన్ని నాశనం చేసేందుకు తన యుద్ధ నౌక లేక్ ఈరీ నుండి SM-3 క్షిపణిని ప్రయోగించింది.ఈ గూఢచారి ఉపగ్రహం 450 కెజిల విషపూరిత హైడ్రజీన్ ప్రొపెల్లెంట్ కలిగి ఉందని భావించారు. ఈ సంఘటన 250 కి.మీ. ఎత్తున జరిగింది. ఏర్పడిన శిథిలాల పెరిజీ 250 కి.మీ.. శిథిలాల సంఖ్య తక్కువగా ఉండేలా క్షిపణిని ప్రయోగించారు. ఉపగ్రహ విధ్వంసం చాలా తక్కువ ఎత్తులో జరగడం, అక్కడ వాతావరణ గుంజుబాటు ఎక్కువగా ఉండడం చేత, శిథిలాలు 2009 కల్లా క్షీణించాయి.
వ్యోమనౌకలు విపుల్ షీల్డులతో రక్షించబడినప్పటికీ, సూర్యకాంతి కోసం తెరుచుకుని ఉండే సౌర ఫలకాలపై ఈ షీల్డులు ఉండవు. చిరు వస్తువుల తాకిడికి అవి అరిగి పోతూ ఉంటాయి. ఈ రాపిడిలో అవి ప్లాస్మాను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఈ ప్లాస్మా కారణంగా ఫలకాలకు విద్యుత్ రిస్కు పెరుగుతుంది. సోవియట్ అంతరిక్ష కేంద్రం మిర్‌లో ఫలకాలు చాలాకాలంగా అంతరిక్షంలో ఉన్నాయి కాబట్టి, ఈ తాకిడి కారణంగా జరిగిన అరుగుదల స్పష్టంగా కనబడుతుంది.
పెద్ద శిథిలాలు సాధారణంగా వ్యోమనౌకను నాశనం చేస్తాయి. 1981 జూలై 24 న, ప్రయోగించిన నెల తరువాత, కాస్మోస్ 1275 అనే వ్యోమనౌక కనిపించకుండా పోయింది. ఇలాంటి సంఘటనల్లో ఇది మొట్టమొదటిది. అందులో ప్రొపెల్లంటేమీ లేదు. బహుశా బ్యాటరీ పేలిపోయి ఉండవచ్చు. తరువాతి పరిశోధనల ద్వారా, అది 300 ముక్కలుగా విచ్ఛిన్నమైందని తెలిసింది. 1992 అక్టోబరు 18 న కాస్మోస్ 1484 కూడా అలానే విచ్ఛిన్నమై పోయింది.
ఆ తరువాత అనేక ఘాతాలు (కొలిజన్స్) జరిగాయి. 1993 ఆగస్టు 11 న ఒలింపస్-1 ను ఒక ఉల్కా శకలం డీకొట్టింది. 1996 జూలై 24 న ఫ్రెంచి మైక్రో ఉపగ్రహం సెరైస్ ను ఏరియేన్-1 H-10 పై దశ బూస్టరు శకలాలు డీకొట్టాయి. 1986 నవంబరులో ఈ బూస్టరు పేలిపోయింది. 2006 మార్చి 29 న రష్యను ఎక్‌స్ప్రెస్ AM11 సమాచార ఉపగ్రహాన్ని ఒక గుర్తు తెలియని వస్తువు ఢీకొనడంతో అది పనికిరాకుండా పోయింది; ఇంజనీర్లకు తగినంత సమయం ఉండడంతో దాన్ని శ్మశాన కక్ష్యకు పంపగలిగారు.
2009 ఫిబ్రవరి 10 న 16:56 UTC కి మొట్ట మొదటి సారి పెద్ద ఉపగ్రహాలు ఢీకొట్టుకోవడం జరిగింది. 950 కెజిల అచేతన ఉపగ్రహం కాస్మోస్ 2251, పనిచేస్తూ ఉన్న 560 కెజి ఇరిడియమ్ 33 ఉత్తర సైబీరియాకు 800 కి.మీ. ఎత్తున గుద్దుకున్నాయి. ఘాతం యొక్క సాపేక్ష వేగం 11.7 కి.మీ./సె. ఉపగ్రహాలు రెండూ కూడా నాశనమయ్యాయి. శిథిలాల సంఖ్య యొక్క కచ్చితమైన అంచనా లభించలేదు.
2013 జనవరి 22 న BLITS (a Russian laser-ranging satellite) ను శిథిలాలు ఢీకొట్టడంతో దాని కక్ష్య, కక్ష్యా వేగం రెండూ మారిపోయాయి. ఆ శిథిలాలు 2007 చైనా చేసిన ఉపగ్రహాంతక క్షిపణి పరీక్ష వలన ఏర్పడినవని అనుమానం.
స్పేస్ షటిల్ యాత్రలు మొదలుపెట్టిన కొత్తలో, కక్ష్యా మార్గాన్ని శిథిలాల కోసం వెతికేందుకు NASA, NORAD ను నియోగించింది. 1991 లో మొట్టమొదటిసారిగా ఢీ కొట్టుకోడాన్ని నివారించే చర్యలను తీసుకున్నారు కాస్మోస్ 955 నుండి వెలువడ్డ శిథిలాలను తప్పించేందుకు 7 సెకండ్ల పాటు థ్రస్టర్లను మండించారు. ఇలాంటి చర్యలనే తరువాతి స్పేస్ షటిల్ యాత్రలైన 53, 72, 82 లలో కూడా చేపట్టారు.
ఛాలెంజరు రెండో యాత్ర (STS-7) లో జరిగిన ఒక సంఘటన శిథిలాల సమస్యను ప్రజల దృష్టికి కూడా తీసుకువచ్చిన తొలి సంఘటనల్లో ఒకటి. పైపూతకు (పెయింటు) చెందిన ఒక పెళ్ళ దాని కిటికీకి గుద్దుకుని, 1 మిమీ వెడల్పు గల గుంట పడింది. 1994 లో STS-59 యాత్రలో ఎండీవర్ ముందు కిటికీకి గుంట పడింది. 1998 నుండి చిన్నపాటి తాకిడుల సంఖ్య పెరుగుతూ పోయింది.
1990 ల నాటికే కిటికీల పెచ్చులూడడం, ఉష్ణ కవచాలకు చిన్న చిన్న దెబ్బలు తగలడం లాంటివి మామూలైపోయింది. ఈ దెబ్బల నుండి సున్నితమైన ఉష్ణ కవచాలను కాపాడేందుకు, షటిల్‌ తోక భాగం ముందుకు వచ్చేలా షటిల్‌ను అంతరిక్షంలో నడపడం మొదలుపెట్టారు. ఇలా నడపడం చేత శిథిలాల దెబ్బలు ఇంజన్ల మీద, వెనుక కార్గో బే మీదా పడతాయి, ఉష్ణ కవచాలు ఈ దెబ్బలనుండి తప్పించుకుంటాయి. ఇంజన్లు, కార్గో బేలు షటిల్ భూమికి తిరిగి వచ్చేటపుడు వాడరు కాబట్టి ఈ ఏర్పాటు. అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రాలో దాకింగు అయ్యేటపుడు, కవచం దృఢంగా ఉన్న వ్యోమనౌక ఆర్బిటర్‌కు అడ్డుగా ఉండేలా చూసేవారు.
NASA జరిపిన ఒక అధ్యయనంలో, షటిల్‌కు ఉన్న మొత్తం రిస్కులో సగభాగం శిథిలాల వలన ఉందని తేలింది. ఘోరమైన విపత్తు కలిగే అవకాశాలు 200 లో 1 కంటే ఎక్కువ ఉంటే షటిల్ యాత్రకు అనుమతి ఇచ్చేందుకు ఉన్నత స్థాయి నిర్ణయం అవసరం. సాధారణ షటిల్ యాత్రలో రిస్కు అవకాశం 300 లలో 1 గా ఉంటుంది. కానీ STS-125 యాత్రలో (హబుల్ రిపేరు చేసేందుకు) 560 కి.మీ. ఎత్తు వద్ద రిస్కు 185 లో 1 గా ఉంటుందని తొలి అంచనాలు వేసారు. (2009 లో జరిగిన ఉపగ్రహ ఘాతం కారణంగా). అయితే శిథిలాల సంఖ్య మరింత కచ్చితంగా తెలిసాక, ఈ రిస్కును 221 లో 1 కి తగ్గించారు. యాత్ర మామూలుగానే జరిగింది.
తరువాతి షటిల్ యాత్రలలో కూడా శిథిలాల సంఘటనలు కొనసాగుతూనే ఉన్నాయి. 2006 లో STS-115 యాత్రలో ఒక సర్క్యూట్ బోర్డులోని ఒక ముక్క ఒకటి అట్లాంటిస్ కార్గో బేలో రేడియేటర్ ప్యానెల్లో ఒక చిన్న రంధ్రాన్ని చేసింది. 2007 లో STS-118 యాత్రలో ఎండీవర్ రేడియేటర్ ప్యానెల్లో తూటా లాంటి రంధ్రాన్ని చేసింది.
అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రం చిన్న శిథిలాల నుండి రక్షణ కోసం విపుల్ షీల్డింగును వాడినప్పటికీ, సౌర ఫలకాల లాంటి కొన్ని భాగాలకు ఈ షీల్డు ఉండదు. వాటికి రక్షణ కల్పించడం అంత తేలిక కాదు. 1989 లో వేసిన అంచనా ప్రకారం సౌరఫలకాలు నాలుగేళ్ళకు ~0.23% చొప్పున క్షీణిస్తాయి. తదనుగుణంగా ఈ ఫలకాలను 1% అతి డిజైను చేసారు. శిథిలాలు ఢీ కొట్టడానికి 10,000 లో 1 కంటే ఎక్కువ అవకాశం ఉంటే కేంద్రాన్ని మెనూవర్ చేస్తారు." 2014 జనవరి నాటికి పదిహేనేళ్ళలో 16 మెనూవర్లు (ఇంజన్లను మండించడం) చేసారు.. ఇవి కాక మరో మూడు సందర్భాల్లో సిబ్బంది కేంద్రం నుండి బయటపడి సోయుజ్ లో తలదాచుకున్నారు. ఈ 16 ఫైరింగులు, 3 సార్లు సోయుజ్ లో తలదాచుకోవడం కాక, మరో సందర్భంలో మెనూవర్ విఫలమైంది. 2009 మార్చిలో 10 సె.మీ శిథిలం కేంద్రానికి బాగా దగ్గరగా వచ్చింది. ఈ శిథిలం కాస్మోస్ 1275 ఉపగ్రహానికి చెందినదిగా భావించారు. 2012 లో నాలుగు సార్లు ఇంజన్లను మండించగా, 2013 లో ఒక్కసారి కూడా మండించలేదు.
Although most manned space activity takes place at altitudes below 800 to 1,500 km (500 to 930 mi), a Kessler syndrome cascade in that region would rain down into lower altitudes and the decay time scale is such that "the resulting [low Earth orbit] debris environment is likely to be too hostile for future space use."
శిథిలాల్లో చాలావరకు వాతావరణంలో మండిపోతాయి. పెద్ద వస్తువులు మండిపోకుండా భూమిని చేరి గుద్దుకోవచ్చు. NASA అంచనా ప్రకారం గత యాభై ఏళ్ళుగా రోజుకు సగటున ఒకటి చొప్పున శిథిలాలు భూమిపై పడుతూనే ఉన్నాయి. పరిమాణంలో అవి పెద్దవిగా ఉన్నప్పటికీ ఆస్తి నష్టం పెద్దగా జరిగిన దాఖలాలు లేవు.
1969 లో ఓ జపాను ఓడపై అంతరిక్ష శిథిలాలు పడి, నావికులు గాయపడ్డారు. 1997 లో ఓక్లహామాలో లోటీ విలియమ్స్ అనే మహిళ భుజంపై 10 సెం.మీ. × 13 సెం.మీ. పరిమాణంలో ఉన్న ఒక శిథిలం పడగా గాయపడింది. నల్లగా మారిపోయిన ఆ లోహ వస్తువు డెల్టా రాకెట్ యొక్క ప్రొపెల్లెంట్ ట్యాంకు ముక్క అని నిర్ధారించారు. ఆ రాకెట్టును ఒక సంవత్సరం కిందట ప్రయోగించారు.
1979 జూలై 11 న స్కైల్యాబ్ భూవాతావరణంలో ప్రవేశించి విచ్ఛిన్నమై పోయింది. ఆ ముక్కలు దక్షిణ హిందూ మహాసముద్రంలోను, పశ్చిమ ఆస్ట్రేలియాలోను వర్షంలా కురిసాయి. ఒరిజినల్ ప్రణాళిక ప్రకారం 1974 లో స్కైల్యాబ్ జీవిత కాలం ముగిసిన తరువాత 8 -10 ఏళ్ళ వరకు కక్ష్యలోనే ఉండాలి. కానీ సౌర కార్యకలాపాలు ఎక్కువ కావడంతో ఉచ్ఛస్థాయిల్లో వాతావరణం పలుచబడి, గుంజుబాటు పెరిగిపోయింది. దాంతో అనుకున్న సమయానికంటే ముందే స్కైల్యాబ్ భూ వాతావరణంలోకి ప్రవేశించింది.
2001 జనవరి 12 న స్టార్ 48 పేలోడ్ అసిస్ట్ మాడ్యూల్ PAM-D) రాకెట్టు ఉచ్ఛ దశ కక్ష్యలో క్షీణత చెంది, వాతావరణంలోకి ప్రవేశించి. సౌదీ అరేబియా ఎడారిలో పడిపోయింది. అది NAVSTAR 32, యొక్క ఉచ్ఛ దశగా గుర్తించారు.
2003 కొలంబియా దుర్ఘటనలో దాని పెద్ద పెద్ద భాగాలు భూమిపై పడిపోయాయి. దాని పరికరాల వ్యవస్థలు చెక్కుచెదరకుండా ఉన్నాయి. ఆ వస్తువులపై హానికారకమైన రసాయనాలు ఉండవచ్చని, వాటిని తాకవద్దని NASA ప్రజలను హెచ్చరించింది.
2007 మార్చి 27 న రష్యా గూఢచారి ఉపగ్రహానికి చెందిన శిథిలాలు, గాల్లో ఉండగా LAN Airlines Airbus A340 పైలట్ చూసాడు. అప్పుడు ఆ విమానం పసిఫిక్ మహాసముద్రంపై శాంటియాగో, ఆక్లండ్‌ల మధ్య 270 మంది ప్రయాణీకులతో ఎగురుతోంది. ఆ శిథిలాలు విమానం నుండి 8 కి.మీ. దూరంలో ఉన్నాయని పైలట్ అంచనా వేసాడు. ఆ శిథిలాలు పోతూండగా అతడు సోనిక్ బూమ్ ను విన్నాడు.
రాడారు, ఆప్టికల్ డిటెక్టర్లు అంతరిక్ష శిథిలాలను పరిశీలిస్తూండే పరికరాల్లో ప్రధానమైనవి. 10 సెం.మీ. కంటే తక్కువ పరిమాణంలో ఉండే వస్తువులకు కక్ష్యా స్థిరత్వం తక్కువగా ఉంటుంది. ఐనప్పటికీ, 1 సెం.మీ. పరిమాణంలో ఉండే వస్తువులను కూడా ట్రాకు చెయ్యవచ్చు. అయితే, వీటి కక్ష్యను నిర్ధారించడం కష్టం కావడాన, అత్యధిక శిథిలాలు పరిశీలనకు అందవు. నాసా కక్ష్యా శిథిలాల అబ్సర్వేటరీ 3 మీ. ద్రవ దర్పణ టెలిస్కోపు ద్వారా శిథిలాలను ట్రాకు చేసింది. ఈ దర్పణాల నుండి ప్రతిఫలించిన శిథిలాలను ఎఫ్.ఎం రేడియో తరంగాలు గుర్తించగలవు. అంతరిక్ష నౌకల పరిశీలనకు ఆప్టికల్ ట్రాకింగు ఉపయోగకరం.
అమెరికా వ్యూహాత్మక కమాండు తెలిసిన వస్తువులను ఒక జాబితా చేసి ఉంచుతుంది. భూస్థిత రాడారు, టెలిస్కోపులను, అంతరిక్షలో ఉన్న టెలిస్కోపునూ (శత్రు క్షిపణులను గుర్తించేందుకు వాడేది) ఇందుకు వాడుతుంది. 2009 జాబితాలో 19,000 వస్తువులు ఉన్నాయి. ఐరోపా అంతరిక్ష సంస్థ (ESA) కు చెందిన శిథిలాల టెలిస్కోపు, TIRA, గోల్డ్‌స్టోన్, హేస్టాక్, EISCAT రాడార్లు, కోబ్రా ఫేస్‌డ్ ఎర్రే రాడారు, ESA వారి మెట్రాయిడ్ అండ్ స్పేస్ డెబ్రి టెరెస్ట్రియల్ ఎన్వైరాన్‌మెంట్ రిఫరెన్స్ (MASTER) మోడల్‌లో వాడడం కోసం మరికొంత డేటాను పంపుతాయి.
Returned space hardware is a valuable source of information on the directional distribution and composition of the (sub-millimetre) debris flux. The LDEF satellite deployed by mission STS-41-C Challenger and retrieved by STS-32 Columbia spent 68 months in orbit to gather debris data. The EURECA satellite, deployed by STS-46 Atlantis in 1992 and retrieved by STS-57 Endeavour in 1993, was also used for debris study.
The solar arrays of Hubble were returned by missions STS-61 "Endeavour" and STS-109 "Columbia", and the impact craters studied by the ESA to validate its models. Materials returned from Mir were also studied, notably the Mir Environmental Effects Payload (which also tested materials intended for the ISS).
A debris cloud resulting from a single event is studied with scatter plots known as Gabbard diagrams, where the perigee and apogee of fragments are plotted with respect to their orbital period. Gabbard diagrams of the early debris cloud prior to the effects of perturbations, if the data were available, are reconstructed. They often include data on newly observed, as yet uncatalogued fragments. Gabbard diagrams can provide important insights into the features of the fragmentation, the direction and point of impact.
గత 50 ఏళ్ళుగా సగటున రోజుకు ఒకటి చొప్పున వస్తువులు కక్ష్యనుండి పడిపోతున్నాయి, సౌర గరిష్ఠంలో రోజుకు మూడు చొప్పున (భూ వాతావరణం వేడెక్కి వ్యాకోచించడం వలన), సౌర కనిష్ఠంలో మూడు రోజులకు ఒకటి చొప్పున పడిపోతున్నాయి. వాతావరణకారణాలతో పాటు, శిథిలాలను తొలగించేందుకు ఇతర పద్ధతులను కూడా, వివిధ సంస్థలు, ప్రభుత్వ ఏజెన్సీలు, విద్యా సంస్థలూ ప్రతిపాదించాయి. కానీ 2014 నవంబరు నాటికి ఈ ప్రతిపాదనలేవీ కార్యరూపం దాల్చలేదు.
భూ నిమ్న కక్ష్య లోని వ్యర్థాలను తొలగించడానికి రాజకీయ, చట్టపరమైన, సాంస్కృతిక పరిస్థితులు అతి పెద్ద అడ్డంకి అని చాలామంది పండితులు గమనించారు. శిథిలాల తొలగిస్తే వ్యాపారాత్మకంగా ప్రయోజనమేమీ లేదు. శిథిలాల కారుకుల మీద ఈ ఖర్చు మోపే పద్ధతి లేదు. ఈ విషయమై సూచనలు చాలానే వచ్చాయి. అయితే ఇవేమీ పెద్దగ ఆమలుకు నోచుకోలేదు
2016 డిసెంబరు 9 న జపాన్ అంతరిక్ష సంస్థ జాక్సా, అంతరిక్ష శిథిలాలను తొలగించే పరికరంతో కూడిన కూనొటోరి అనే అంతరిక్ష నౌకను ప్రయోగించింది. ఈ పరికరం 700 మీ. పొడవైన ఒక ఎలక్ట్రోడైనమిక్ తాడు (Electrodynamic Tether-EDT)ను కలిగి ఉంటుంది. భూ అయస్కాంత క్షేత్రంలో చలించేటపుడు ఈ తాడులో విద్యుత్తు జనిస్తుంది. తద్వారా ఈ తాడు శిథిలాల వేగాన్ని తగ్గించి, వాటిని దిగువ కక్ష్యల్లోకి పడిపోయేలా చేస్తుంది. క్రమేణా ఈ శిథిలాలు భూవాతావరణంలోకి ప్రవేశించి, మండిపోతాయి.