Τον Σεπτέμβριο του 2019, δύο δορυφόροι ήταν περίπου 200 μίλια πάνω από την επιφάνεια του πλανήτη ζουμ το ένα προς το άλλο με ιλιγγιώδη ταχύτητα 32.000 μιλίων την ώρα. Ο ένας ήταν ο δορυφόρος παρατήρησης της Γης Αίολος της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA) και ο άλλος ήταν ένας από Οι δορυφόροι Starlink της SpaceX, και με τους δύο να κινούνται με ταχύτητα προς την ίδια περιοχή του διαστήματος, οι επιστήμονες υπολόγισαν 1 στις 1.000 πιθανότητες να συγκρουστούν.
Περιεχόμενα
- Η παγίδα των σκουπιδιών
- Συγκρούσεις έχουν συμβεί στο παρελθόν και πιθανότατα θα επαναληφθούν
- Τα συντρίμμια απειλούν τόσο τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό όσο και το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble
- Θα μπορούσαν τα συντρίμμια να γίνουν τόσο άσχημα που να εμποδίζουν τις εκτοξεύσεις δορυφόρων εντελώς;
- Για να διορθώσουμε το πρόβλημα χρειαζόμαστε επιθετική δράση τώρα
- Οι νέες τεχνολογίες θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να καθαρίσουμε την πράξη μας
- Ένα διεθνές ζήτημα που απαιτεί διεθνή συνεργασία
Η Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ είδε τους δύο δορυφόρους να κατευθύνονται ο ένας προς τον άλλο και προειδοποίησε και τους δύο οργανισμούς, αλλά λόγω αυτού που η SpaceX περιέγραψε ως «σφάλμα» στα συστήματα επικοινωνιών της, αρνήθηκε να λάβει οποιαδήποτε ενέργεια. Εάν οι δορυφόροι είχαν συντριβεί, και οι δύο θα είχαν εξαλειφθεί τελείως - και η πρόσκρουση θα είχε εκτοξεύσει εκατομμύρια μικρά και μεγάλα κομμάτια συντριμμιών που θα περιστρέφονταν στο διάστημα. Φανταστείτε την εναρκτήρια σκηνή από
η ταινία Βαρύτητα, και τώρα ενισχύστε το κατά μια τάξη μεγέθους.Ευτυχώς για όλους μας, η ESA μπόρεσε να κάνει ελιγμούς με τον δορυφόρο της για να αποφύγει τη σύγκρουση και οι δύο δορυφόροι συνεχίζουν τώρα με ασφάλεια στις τροχιές τους. Ωστόσο, αυτή η στενή κλήση δείχνει τι μπορεί να συμβεί όταν ο χώρος γεμίσει πολύ. Όταν χιλιάδες ή και εκατομμύρια αντικείμενα πετούν γύρω από τον πλανήτη μας με τεράστιες ταχύτητες, η πιθανότητα συγκρούσεων είναι υψηλή.
Σχετίζεται με
- Η αποστολή καθαρισμού σκουπιδιών του διαστήματος εξασφαλίζει μια βόλτα στο διάστημα
- Δορυφόρος ESA σε έναν αγώνα δρόμου ενάντια στο χρόνο για να αποφύγουμε τα διαστημικά σκουπίδια
- Γιατί το φεγγάρι χρειάζεται ένα σύστημα ελέγχου της κυκλοφορίας στο διάστημα
Ερευνήσαμε ποιες είναι οι συνέπειες όλων αυτών των διαστημικών συντριμμιών που επιπλέουν στο διάστημα και πήραμε την εσωτερική σέσουλα από τον Ντόναλντ Kessler, πρώην ανώτερος επιστήμονας της NASA για την έρευνα τροχιακών υπολειμμάτων και ένας από τους κορυφαίους ειδικούς στον κόσμο στο διάστημα συντρίμμια.
Η παγίδα των σκουπιδιών
Όταν ένας δορυφόρος χαλάει, γενικά κανείς δεν ανεβαίνει στο διάστημα για να τον διορθώσει. Όταν ένας πύραυλος απορρίπτει ένα από τα στάδιά του, το στάδιο αφήνεται να επιπλέει όπου κι αν εκτιναχθεί. Και όταν δύο αντικείμενα σε τροχιά συγκρούονται μεταξύ τους, μπορούν να παράγουν κυριολεκτικά εκατομμύρια μικρά σωματίδια που πετάνε στο διάστημα και καταλήγουν σε τροχιά γύρω από τη Γη.
Όλο αυτό το απορριφθέν υλικό είναι συλλογικά γνωστό ως διαστημικά σκουπίδια. Είναι τα σκουπίδια που έχουμε αφήσει στο διάστημα γύρω από τον πλανήτη μας και αυξάνεται κάθε χρόνο.
Στα τέλη της δεκαετίας του 1970, όταν η έρευνα για τα διαστημικά σκουπίδια μόλις ξεκινούσε, ο Kessler πρότεινε μια τρομακτική πιθανότητα: ότι μια μέρα, θα μπορούσαν να υπάρξουν τόσα πολλά σκουπίδια σε χαμηλή τροχιά της γης ότι οι συγκρούσεις θα καταρράξουν έως ότου ήταν δύσκολο ή αδύνατο να εκτοξευθούν δορυφόροι χωρίς να χτυπηθούν από αυτούς συντρίμμια. Ουσιαστικά θα γινόμασταν φυλακισμένοι στον πλανήτη μας και δεν θα κατηγορούσαμε κανέναν άλλον παρά μόνο τον εαυτό μας.
Συγκρούσεις έχουν συμβεί στο παρελθόν και πιθανότατα θα επαναληφθούν
Αν ακουγόταν η ανησυχία για συντρίμμια ή για πιθανή σύγκρουση των δορυφόρων SpaceX και ESA υπερφυσικά για εσάς, αξίζει να σημειωθεί ότι οι δορυφόροι έχουν συγκρουστεί στο παρελθόν, με τρομερές συνέπειες.
Το 2009, δύο δορυφόροι συγκρούστηκαν με εκπληκτική ταχύτητα 11.700 μέτρων το δευτερόλεπτο (26.000 μίλια την ώρα), όχι μόνο καταστρέφοντας και τα δύο αντικείμενα αλλά και λερώνοντας ένα τεράστιο πεδίο συντριμμιών στις δύο τροχιές τους και πέρα από αυτήν. Ένας από τους δορυφόρους ήταν μέρος του αστερισμού των δορυφόρων επικοινωνιών Iridium και ο ένας ήταν ο απενεργοποιημένος δορυφόρος Kosmos της Ρωσικής Διαστημικής Δύναμης. Ο δορυφόρος Kosmos είχε απορριφθεί και είχε αφεθεί σε τροχιά σε μια εποχή που λίγοι άνθρωποι έπαιρναν στα σοβαρά την απειλή των συντριμμιών.
Αυτό το περιστατικό ξύπνησε τους ανθρώπους για τη σοβαρότητα της απειλής που αποτελούν τα συντρίμμια. Όχι μόνο θα μπορούσε να καταστρέψει ακριβούς δορυφόρους, αλλά η σύγκρουση έκανε το πρόβλημα πολύ χειρότερο: η NASA εκτίμησε ότι το συμβάν δημιούργησε 1.000 κομμάτια συντριμμιών μεγαλύτερο από 10 εκατοστά σε μέγεθος που θα μπορούσε να συνεχίσει να απειλεί άλλους δορυφόρους για χιλιάδες χρόνια.
Τα συντρίμμια απειλούν τόσο τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό όσο και το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble
Υπάρχουν δύο βασικά ζητήματα που πρέπει να λάβετε υπόψη όταν πρόκειται για υπερπληθυσμό στο διάστημα. Το πρώτο είναι πώς τα διαστημικά σκουπίδια μπορούν να επηρεάσουν σκάφη που βρίσκονται ήδη σε τροχιά γύρω από τη Γη, όπως ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS). Ο ISS βρίσκεται σε πολύ χαμηλή γήινη τροχιά, σε μέσο υψόμετρο 330 χιλιομέτρων (205 μίλια), γεγονός που τον κάνει να χτυπά στη μέση πολλών διαστημικών απορριμμάτων. Ο ISS είναι ιδιαίτερα ευάλωτος στις κρούσεις συντριμμιών επειδή είναι τόσο μεγάλος, επομένως έπρεπε να σχεδιαστεί ώστε να αντέχει σε κρούσεις από συντρίμμια μεγέθους έως και 1 cm.
Προκειμένου να χειριστεί την απειλή άλλων συντριμμιών, ο ISS παρακολουθεί για πιθανές επιπτώσεις και απομακρύνεται. «Ο διαστημικός σταθμός ήταν ο πρώτος που άρχισε να κάνει ελιγμούς για να αποφύγει οτιδήποτε πλησίαζε». Ο Kessler εξήγησε, «αλλά το πρόβλημα με αυτούς τους ελιγμούς είναι ότι δεν μπορείτε να προβλέψετε ότι θα υπάρξει σύγκρουση. Η ακρίβεια παρακολούθησης είναι αρκετά ακριβής μόνο για να πει ότι κάτι θα περάσει άβολα κοντά σας και ότι υπάρχει πιθανότητα σύγκρουσης. Έτσι θα κάνουν ελιγμούς υπό αυτές τις συνθήκες».
Στην περίπτωση του ISS, είναι σημαντικό να είστε ιδιαίτερα προσεκτικοί επειδή είναι τόσο μεγάλος και επειδή διακυβεύονται ανθρώπινες ζωές. Υπάρχουν επίσης όλα τα άλλα αντικείμενα σε χαμηλή γήινη τροχιά που πρέπει να ληφθούν υπόψη, όπως το τηλεσκόπιο Hubble που βρίσκεται σε τροχιά γύρω στα 545 χιλιόμετρα (340 μίλια) και άλλες αποστολές τόσο επανδρωμένες όσο και μη επανδρωμένες. Και αυτό δεν αναφέρεται καν σε όλους τους δορυφόρους που βρίσκονται σε υψηλότερη γεωσύγχρονη τροχιά, όπου υπάρχει επίσης πρόβλημα συντριμμιών.
Θα μπορούσαν τα συντρίμμια να γίνουν τόσο άσχημα που να εμποδίζουν τις εκτοξεύσεις δορυφόρων εντελώς;
Το δεύτερο ζήτημα που πρέπει να εξεταστεί είναι πώς τα συντρίμμια θα επηρεάσουν μελλοντικές εκτοξεύσεις. Όσον αφορά το ταξίδι σε μακρινούς πλανήτες, όταν αφήνετε τη Γη πίσω, ταξιδεύετε μέσα από το πεδίο των συντριμμιών για τόσο σύντομο χρονικό διάστημα που είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσει πρόβλημα. Το πρόβλημα προκύπτει όταν κοιτάζετε αντικείμενα που παραμένουν μόνιμα μέσα στα πεδία συντριμμιών, όπως δορυφόροι και επανδρωμένες ή μη επανδρωμένες διαστημικές αποστολές.
«Μπορείς να διασχίσεις τον δρόμο πολύ πιο ασφαλή από το να ζεις στη μέση του», εξηγεί ο Kessler.
Επί του παρόντος, το ερώτημα εξετάζεται κυρίως από την άποψη της οικονομίας. Ουσιαστικά, καθώς τα συντρίμμια χειροτερεύουν, η εκτόξευση δορυφόρων θα γίνεται όλο και πιο ακριβή. Αλλά τι θα συμβεί πέρα από αυτό είναι ακόμα άγνωστο λόγω έλλειψης έρευνας σε αυτό το θέμα.
«Κανείς δεν έχει βρει ποτέ μια απάντηση για το «πόσο κακό είναι ένα περιβάλλον πολύ κακό [για να είναι δυνατές εκτοξεύσεις δορυφόρων];», είπε ο Κέσλερ. Είναι ζωτικής σημασίας να απαντηθεί αυτή η ερώτηση προτού μπορέσουμε να είμαστε σίγουροι για το σε ποιο σημείο τα διαστημικά σκουπίδια θα μας εμποδίσουν να εκτοξεύσουμε εντελώς αντικείμενα σε τροχιά.
Για να διορθώσουμε το πρόβλημα χρειαζόμαστε επιθετική δράση τώρα
Εάν πρόκειται να διορθώσουμε αυτό το πρόβλημα, δεν μπορούμε απλώς να σταυρώνουμε τα δάχτυλά μας και να ελπίζουμε για το καλύτερο. Για να αντιμετωπιστεί πραγματικά το θέμα των συντριμμιών, λέει ο Kessler, «πρέπει να υπάρξει πιο επιθετική δράση».
Το πιο πιεστικό ζήτημα είναι αυτό της νομοθεσίας. Υπάρχουν συμφωνημένες οδηγίες σχετικά με τον μετριασμό των συντριμμιών, όπως μια κατευθυντήρια γραμμή ότι οτιδήποτε εκτοξεύεται σε τροχιά κάτω των 2000 χιλιομέτρων (1240 μίλια) χρειάζεται να ξαναμπεί στην ατμόσφαιρα για να καεί μέσα σε 25 χρόνια από την αποστολή του ολοκλήρωση. Αυτό φέρει την ευθύνη για την αφαίρεση αντικειμένων στην εταιρεία ή την εταιρεία που τα εκτοξεύει.
Αλλά ως έχει, αυτές είναι κατευθυντήριες γραμμές και όχι νόμοι. Ο Kessler προτείνει να κάνουμε τις οδηγίες σχετικά με την απομάκρυνση των συντριμμιών σε κανόνες και να επιβάλλουμε κυρώσεις σε οργανισμούς που δεν τις ακολουθούν. Αυτό θα ενθάρρυνε τους ανθρώπους να τους ακολουθήσουν προς όφελος όλων.
Ωστόσο, ακόμη και να ακολουθήσουν όλοι τις τρέχουσες οδηγίες μπορεί να μην είναι αρκετό. «Υπήρξαν αρκετές μελέτες που κατέληξαν στο ίδιο συμπέρασμα: Ακόμα κι αν όλοι ακολουθούσαν τους κανόνες, θα ήταν ανεπαρκές για να σταματήσει την ανάπτυξη των συντριμμιών», είπε ο Kessler. Αυτό συμβαίνει επειδή οι συγκρούσεις συνεχίζονται και δημιουργούν όλο και περισσότερα μικρά κομμάτια συντριμμιών.
Αυτός είναι ο λόγος που χρειαζόμαστε το δεύτερο βήμα: Για να αφαιρέσουμε τα μεγαλύτερα 500 κομμάτια συντριμμιών από την τροχιά. Αυτά είναι τα μεγάλα κομμάτια που είναι σχετικά εύκολο να εντοπιστούν και που γνωρίζουμε ότι αποτελούν τον μεγαλύτερο κίνδυνο. Και εδώ είναι που μπαίνει η νέα τεχνολογία.
Οι νέες τεχνολογίες θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να καθαρίσουμε την πράξη μας
Ο Kessler υπέδειξε ένα έγγραφο από ερευνητές της NASA J.C. Liou και N.L. Τζόνσον από το 2006, το οποίο εξέτασε τι θα χρειαζόταν για τον καθαρισμό των διαστημικών συντριμμιών. «Αν ξεκινούσαμε τον επόμενο χρόνο και αφαιρούσαμε πέντε αντικείμενα ετησίως για τα επόμενα 100 χρόνια», είπε ο Kessler, «αυτό θα σταθεροποιούσε το τροχιακό περιβάλλον».
Ωστόσο, η ανάκτηση μεγάλων αντικειμένων από την τροχιά είναι εξαιρετικά δύσκολη. «Αυτά τα αντικείμενα δεν σχεδιάστηκαν για να τα πιάνεις», εξήγησε ο Κέσλερ, «και πολλά από αυτά περιστρέφονται. Για να μπορέσετε να πιάσετε το αντικείμενο, πρέπει να σταματήσετε το γύρισμα. Και μερικά από αυτά είναι τόσο μεγάλα όσο σχολικά λεωφορεία».
Μια πρόταση για τον τρόπο αντιμετώπισης αυτού του προβλήματος είναι η δημιουργία μιας εγκατάστασης δορυφορικής εξυπηρέτησης όπου δορυφόροι θα μπορούσαν να διατηρηθούν και να διορθωθούν για να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής τους, δημιουργώντας έτσι μια μεγαλύτερη χρονική περίοδο πριν γίνουν σκουπίδι. Η ίδια εγκατάσταση θα μπορούσε ακόμη και να χρησιμοποιηθεί για να κατεβάσει αντικείμενα από την τροχιά, αφού δεν ήταν πλέον απαραίτητα.
Άλλες ιδέες για το πώς να καθαρίσετε τα συντρίμμια είναι επίσης στα σκαριά, όπως το RemoveDEBRIS δορυφορικό έργο που είναι μέθοδοι δοκιμών για τη σύλληψη συντριμμιών, συμπεριλαμβανομένων των διχτυών, των καμκιών και της πλοήγησης με βάση την όραση. Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος είναι επίσης διερεύνηση απομάκρυνσης συντριμμιών μαζί με την εταιρεία Astroscale, πειραματίζονται με την προσθήκη ενός μηχανισμού σύνδεσης σε δορυφόρους πριν από την εκτόξευση, ώστε να είναι πιο εύκολο να πιάσουν έναν από τους οποίους έχουν αποσυρθεί.
Ένα διεθνές ζήτημα που απαιτεί διεθνή συνεργασία
Όπως η πρόκληση της κλιματικής αλλαγής, το πρόβλημα των διαστημικών σκουπιδιών είναι ένα διεθνές ζήτημα που θα απαιτήσει διεθνή συνεργασία για να αντιμετωπιστεί. Εάν θέλουμε να συνεχίσουμε να χρησιμοποιούμε το διάστημα για επιστημονική έρευνα καθώς και για τεχνολογίες ενεργοποίησης όπως οι επικοινωνίες και το GPS, θα χρειαστεί να βρούμε έναν τρόπο να αναιρέσουμε κάποιες από τις ζημιές που έχουμε ήδη κάνει — καθώς και να βρούμε νέες λύσεις για μελλοντικός.
Ενώ δεν είναι πιθανό να κολλήσουμε στη Γη και να χάσουμε εντελώς την ικανότητά μας να ταξιδεύουμε σε άλλους πλανήτες σύντομα, το υπάρχον πεδίο συντριμμιών σε όλο τον πλανήτη θα μπορούσε να επηρεάσει άμεσα την ικανότητά μας να μελετάμε χώρος. «Αυτό που θα βλάψει περισσότερο είναι να μην χάσει την πρόσβαση σε άλλους πλανήτες, είναι να χάσει το τηλεσκόπιο Hubble», είπε ο Kessler. «Θα μπορούσε τελικά να γίνει απλώς ένα κομμάτι συντρίμμια. Είναι η επιστημονική μας περιέργεια που κινδυνεύει».
Συστάσεις των συντακτών
- Ένα αντικείμενο μεγέθους αυτοκινήτου που ξεβράστηκε στην παραλία θα μπορούσε να είναι διαστημικά σκουπίδια
- Ο διαστημικός σταθμός αναγκάστηκε να αποφύγει τα τροχιακά συντρίμμια το βράδυ της Δευτέρας
- Το ντοκιμαντέρ της SpaceX για την ιστορική αποστολή έρχεται στο Netflix
- Η NASA ζυγίζει τον κίνδυνο καθώς τα σκουπίδια από έναν παλιό πύραυλο κατευθύνεται προς τον διαστημικό σταθμό
- Πάμε στον κόκκινο πλανήτη! Όλες οι προηγούμενες, οι παρούσες και οι μελλοντικές αποστολές στον Άρη
