Rumskrald
Vi hører ofte om, hvor grelt det står til med affald på vores lille klode. Vi smider plastaffald i oceanerne, udleder giftige kemikalier osv. På Jorden har vi dog en meget begrænset mængde plads at svine på. Et sted hvor man umiddelbart tænker, at der er uendelig plads at boltre sig på, er rummet - for der sviner vi faktisk også.
Computermodel af rumskrald i kredsløb om jorden. Foto: NASA
Pladsen er dog ikke så uendelig, som man lige skulle tro. Rumaffald er et voksende problem, særligt for satelitter, rumstationer og diverse rumekspeditioner, som risikerer store skader, hvis de bliver ramt af nogle af de hundredetusindvis af små stykker affald, der ligger i kredsløb om Jorden. Affaldet består af alverdens ting, f.eks. flager af maling, små metalstykker, en palet, og meget mere. Det lyder umiddelbart harmløst, men en palet med 28.000km/t kan være ganske farlig.
Skade efter hyperhastighedskollisionstest. Foto: ESA
Ifølge ESA (European Space Agency) flyver der mere end 130 million stykker rumskrald rundt om Jorden med en samlet masse på mere end 8400 ton. Det svarer til, at der flyver en solid jernkugle rundt omkring jorden med en diameter på 12,7m, hvilket er lidt større end et almindeligt to-etagers murstenshus.
Man kunne også finde ud af hvad det ville svare til, hvis det var en jernplade der svævede rundt over jorden. Hvis pladen var 1cm tyk, så ville den fylde det samme som 15 fodboldbaner!
Selvom rummet er uendelig stort, så er det et reelt problem at der svæver millioner af små projektiler rundt om jorden.
SÅDAN HAR VI REGNET
Vi ønsker at finde rumfanget af et jernobjekt der vejer 8400 ton. Vi kender jerns densitet, som er 7,8 \( \frac{g}{cm^3} \). Dette kan vi omregne til enheden \( \frac{kg}{m^3} \) ved at gange med 1000. Da densitet er givet i masse pr. rumfang, kan vi nemt finde rumfanget af et objekt med en bestemt masse, i vores tilfælde 8400 ton.
$$ \frac{8400 \, \text{ton}}{7800 \frac{kg}{m^3}} = 1076.92m^3 $$
Nu kender vi rumfanget af objektet. Vi beslutter os for, at det skal være en kugle. Kuglens rumfang er bestemt ved \( V = r^3 \cdot \pi \cdot \frac{4}{3} \). Vi kan isolere radius i dette udtryk og dermed finde størrelsen af kuglen
$$ \sqrt[3]{\frac{1076{,}92m^3}{\frac{4}{3}\cdot \pi}} = 6{,}36m $$
Ganger vi radius med 2 får vi diameteren, som for denne kugle vil være 12,72m.
Hvis vi ændrer objektet fra en kugle til en jernplade som er 1cm tyk, bestemmer vi arealet på følgende måde
$$ \frac{1076{,}92m^3}{0{,}01m}= 107692m^2$$
En fodboldbane har ikke en fast størrelse, men et godt bud på en bane er med længden 105m og bredden 68m. Det giver et areal på 7140m2. Vi kan nu bestemme hvor mange fodboldbaner jernplade vil udfylde
$$ \frac{107692m^2}{7140m^2}=15 $$
Altså svarer jernpladens størrelse til 15 fodboldbaner, som svarer rundt i kredsløb og jorden.