Jak rozwiązać problem kosmicznych śmieci?

Przestrzeń kosmiczna jest coraz bardziej zatłoczona. Starzejące się satelity oraz kosmiczne śmieci zalegają na niskiej orbicie okołoziemskiej, a wystrzelenie nowych statków orbitalnych zwiększa ryzyko kolizji. Według najnowszych badań najskuteczniejszym rozwiązaniem nie jest zbieranie tych odpadów ani sprowadzanie starych statków kosmicznych z orbit. Jest nim natomiast międzynarodowe porozumienie o pobieraniu „opłat za użytkowanie orbity” za każdego satelitę umieszczonego na orbicie.

Jak mówi jeden z autorów badania, dr Matthew Burgess, opłaty za korzystanie z orbity mogłyby również wpłynąć na wzrost długoterminowej  wartości przemysłu kosmicznego. Do 2040 r. ta wartość wzrosłaby 4-krotnie, gdyby została wprowadzona roczna opłata w wysokości ok. 235 000 dolarów na jednego satelitę.

– Przestrzeń kosmiczna jest wspólnym dobrem, ale firmy nie liczą się z kosztami, jakie inni operatorzy muszą ponieść przy podejmowaniu decyzji o wystrzeleniu [statku kosmicznego] – skomentował dr Burgess, adiunkt w dziedzinie nauk środowiskowych i członek wydziału ekonomii na University of Colorado Boulder. – Potrzebujemy zasad, które pozwolą operatorom uwzględniać koszty, jakie ponoszą inni przy wystrzeliwaniu satelitów na orbitę.

Obecnie około 20 000 obiektów, w tym satelity i kosmiczne śmieci, zalega na niskiej orbicie okołoziemskiej. To najnowsza „tragedia wspólnego pastwiska” – model, w którym zysk jednostki prowadzi do strat dla społeczności jako całości. Jak stwierdzili naukowcy, każdy operator będzie wystrzeliwał na orbitę coraz więcej satelitów, do momentu, kiedy własne ryzyko kolizji zrówna się z wartością satelity na orbicie.

Według dra Akhil Rao, adiunkta w dziedzinie ekonomii w Middlebury College i pierwszego autora badania, dotychczas proponowane rozwiązania dotyczyły przede wszystkim aspektów technologicznych i zarządzania. Te pierwsze obejmują usuwanie kosmicznych śmieci z orbity za pomocą sieci, harpunów lub laserów. W kwestii zarządzania pozostaje natomiast sprowadzenie statku kosmicznego z orbity, gdy ten nie będzie już potrzebny.

Jednak takie metody nie rozwiążą problemu, ponieważ operatorzy w żaden sposób na nich nie skorzystają. Na przykład usunięcie śmieci kosmicznych może spowodować zwiększenie liczby wystrzeliwanych satelitów. To z kolei doprowadzi do większego zatłoczenia na niskiej orbicie okołoziemskiej, wzrostu ryzyka kolizji i rosnących nakładów finansowych. – Jest to bardziej problem motywacyjny niż technologiczny. Kluczem do sukcesu jest stworzenie odpowiedniego systemu motywacyjnego – podsumował dr Rao.

Lepszym podejściem jest wprowadzenie opłaty za korzystanie z orbity, czyli podatku od satelitów. – To nie to samo, co opłata za wystrzelenie: ona nie zmusza do sprowadzenia statku z orbity, gdy to konieczne. Nie wystrzelenie satelity, ale jego obecność na orbicie powoduje szkody – dodał dr Rao.

Opłaty za korzystanie z orbity mogą dzielić się na  ustalone stawki lub pozwolenia zbywalne. Dobrym pomysłem byłoby je sklasyfikować ze względu na daną orbitę, ponieważ na każdej z nich istnieje inny rodzaj ryzyka związany ze zderzeniem z innymi obiektami. Co najważniejsze opłata za każdego satelitę byłaby obliczana w taki sposób, aby odzwierciedlała koszty ponoszone przez branżę kosmiczną w związku z wprowadzeniem kolejnego obiektu na orbitę. W tej opłacie zawierają się przewidywane koszty – obecne i przyszłe – związane z dodatkowym ryzykiem kolizji oraz produkcją kosmicznych odpadów. Operatory na chwilę obecną nie uwzględniają tych czynników w swoich kosztorysach. – W naszym modelu liczy się to, że operatorzy ponoszą koszty ryzyka kolizji nałożone na innych [operatorów] – skomentował współautor badania, dr Daniel Kaffine, wykładowca w dziedzinie ekonomii i stypendysta w Renewable and Sustainable Energy Institute przy University of Colorado Boulder.

Opłaty te z biegiem czasu będą rosły, aby uwzględnić rosnącą wartość „czystych” orbit. W proponowanym modelu opłata wzrastałaby w tempie 14% rocznie. Dzięki temu, do roku 2040, na każdego satelitę przypadłoby około 235 000 dolarów rocznie.

Naukowcy stwierdzili, że wszystkie kraje, które wystrzeliwują satelity, musiałyby wziąć udział w tej inicjatywie. Chodzi o te kilkanaście państw, które używają swoich własnych rakiet do transportowania satelitów oraz ponad 30 z tych, które posiadają własne satelity. Dodatkowo każde państwo musiałoby pobierać taką samą opłatę za jednostkę ryzyka na każdego satelitę. Podobne rozwiązania w zakresie podatków od emisji dwutlenku węgla i zarządzania rybołówstwem już są stosowane.

W badaniu porównano opłaty za korzystanie z orbity z prowadzeniem działalności gospodarczej w normalnym trybie (tzn. otwarty dostęp do przestrzeni kosmicznej) oraz z czynnikami technologicznymi, takimi jak usuwanie kosmicznych śmieci. Okazało się, że opłaty za korzystanie z orbity zmusiły operatorów do innego podejścia. Musieli oszacować oczekiwaną wartość satelitów w całym okresie ich eksploatacji, po czym porównali je z kosztami ponoszonymi przez branżę kosmiczną w związku z wprowadzeniem innego satelity na orbitę i stwarzaniem dodatkowego ryzyka. W innych sytuacjach operatorzy nadal mieli motywację, aby jak najszybciej polecieć w kosmos, mając przy tym nadzieję na skorzystanie z okazji, zanim zrobi się tam tłoczno.

W sytuacji prowadzenia działalności gospodarczej w zwykłym trybie, dzięki opłatom za korzystanie z orbity, długoterminowa wartość przemysłu satelitarnego mogłaby wzrosnąć z około 600 mld dolarów do około 3 bilionów dolarów. Wzrost wartości wynika z ograniczenia przypadków kolizji i kosztów z nimi związanych, np. wprowadzenie na orbitę satelitów zastępczych.

Dzięki wspomnianym opłatom operatory mogą również poradzić sobie z problemem kosmicznych śmieci. – Pojęcie tragedii wspólnego pastwiska w innych sektorach często był grą o nadrobienie zaległości, co wiązało się ze znacznymi kosztami społecznymi. Jednak stosunkowo młody przemysł kosmiczny może uniknąć tych kosztów, zanim jeszcze wzrosną – poinformował dr Burgess.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences”.

Źródło: Orbital-use fees could more than quadruple the value of the space industry (Proceedings of the National Academy of Sciences)

Podziel się:
Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on telegram
Telegram
Małgorzata Smorąg

Małgorzata Smorąg

Tłumaczka języka angielskiego. W Fundacji zajmuje się przekładem artykułów o ciekawostkach ze świata nauki i techniki.
CZY DLA CIEBIE RÓWNIEŻ JEST
WAŻNE TO O CZYM CZYTASZ?

Nigdy nie było ważniejszego czasu, aby edukować społecznie

ORION Organizacja Społeczna tworzy Publikacje dla osób, które cenią wiedzę opartą na dowodach i sprawdzonych źródłach. Naszym celem jest budowanie świadomego społeczeństwa, dlatego nasze materiały zawsze będą z darmowym dostępem. Jeśli możesz wesprzyj nas dzisiaj, przekazując darowiznę, którą możesz odliczyć od podatku oraz udostępniaj nasze Publikacje swoim przyjaciołom.

Numer konta (Nest Bank)

92 2530 0008 2041 1071 3655 0001

Skip to content