מהו אפקט קסלר, וגם מתי ומה תוביל התנגשות לוויינים במסלול?

מהו אפקט קסלר?

חקר החלל הוא אחד מהעיסוקים מלאי התקווה של האנושות.

נכנסים אל הלא נודע הגדול של היקום, מדעניםמקווה להרחיב את גבולות היקום שלנו, למצוא משאבים וצורות חיים חדשים, תוך פתרון רבות מבעיות כדור הארץ. עם זאת, יש תרחיש שנקרא תסמונת קסלר שעלול לסיים את כל חקר החלל ולהשפיע באופן משמעותי על חיי היומיום שלנו.

אפקט קסלר מעיד על התנגשותאפילו שני לוויינים גדולים המקיפים יובילו להיווצרות אלפי ומיליוני פסולת, שיתפזרו לכל הכיוונים, יפגעו בלוויינים אחרים וייצרו פסולת חדשה. תארו לעצמכם תגובת שרשרת במטען גרעיני, המוחלט לסולם מסלול כדור הארץ - זו תהיה אפקט קסלר. ועכשיו יש הרבה יותר לוויינים ופסולת במסלול מאשר בשנות ה -80. אם תרחיש היפותטי שכזה יהפוך למציאות, אז קרוב לחלל יהפוך ללא שמיש במשך עשרות ואפילו מאות שנים.

בשנת 1978, מדען נאס"א דונלד ג'יי.קסלר הציע כי תגובת השרשרת של הצטברות פסולת חלל והתנגשות תהפוך בסופו של דבר לפעילות חלל ושימוש בלוויינים במשך כמה דורות. הוא ניבא כי מספר האובייקטים שבני אדם ממשיכים לשגר למסלול כדור הארץ הנמוך (LEO) ייצור סביבה כה צפופה על פני כדור הארץ, עד שהתנגשויות בלתי נמנעות יגרמו בסופו של דבר לאפקט מדורג. פסולת חלל ורסיסים כתוצאה מהתנגשות אחת יגרמו לסבירות נוספת להתנגשויות נוספות. כאשר מספר אירועים כאלה מגיע לנקודה קריטית, פסולת החלל תשתלט לחלוטין על המסלול.

האם תרחיש כזה אפשרי בעתיד?

כן. מה שמאפשר את המצב הזה הוא העובדה שיש מיליוני מיקרו-מטאורואידים, כמו גם פסולת מעשה ידי אדם, שכבר מקיפים את כדור הארץ. כמה סכנה מהווה אפילו שבר קטן שעף במהירות גבוהה? נאס"א מעריכה שפיסה באורך 1 ס"מ של פסולת לווין או רקטה הנעה במהירות של 36,000 קמ"ש יכולה לגרום לנזק זהה לזה של עצם במשקל 250 ק"ג על פני כדור הארץ שנע במהירות של כמעט 100 קמ"ש. אם גודלו של השבר היה גדל ל-10 סנטימטרים, לקליע כזה יהיה כוח של 7 קילוגרם של TNT. כעת דמיינו לעצמכם אלפי עצמים אלו עפים במהירויות מסחררות במסלול כדור הארץ ומתרסקים זה בזה.

מה הולך לקרות?

אם תגובת השרשרת של פיצוץ פסולת החללעם זאת, זה יקרה, אזור המסלול יתמלא בפסולת מסוכנת ותוכנית החלל באמת תהיה בסכנה. מסע מעבר ל- LEO, כמו משימה מתוכננת למאדים, יהפוך להרבה יותר קשה, אך אפשרי.

אם התחזיות הגרועות ביותר של אפקט קסלר יתגשמו,אז כל השירותים המסתמכים על לוויינים יסבלו. כלומר, ההיבטים המרכזיים בחיינו המודרניים הם GPS, טלוויזיה, מחקר צבאי ומדעי.

האם אפקט קסלר נצפה בעבר?

נאס"א כבר הבחינה בהשפעות אפקט קסלר בשנות השבעים, כאשר שאר רקטות הדלתא במסלול החלו להתפוצץ ויצרו ענני רסיסים. זה נתן השראה לאסטרופיזיקאי קסלר להזהיר את הציבור שיש רגע שבו כמות הפסולת במסלול מגיעה למסה קריטית. בשלב זה יתחיל מפל התנגשויות, גם אם שום דבר אחר לא ישוגר לחלל. וברגע שמתחילה שרשרת הפיצוצים, היא יכולה להימשך עד שיתפנה מרחב המסלול.

לדברי קסלר, כדי להשיג זאתזה ייקח 30 עד 40 שנה. נאס"א אומרת שהמומחים שלה מזהירים שכבר הגענו למסה קריטית במסלול נמוך כדור הארץ. סוכנות החלל מעריכה ש-LEO הוא כעת  יש חצי מיליון חתיכות של פסולת חלל באורך של עד 10 ס"מ, יותר מ-21 אלף חתיכות של פסולת חלל באורך של יותר מ-10 ס"מ, ויותר מ-100 מיליון חתיכות של פסולת חלל בגודל של פחות מ-1 ס"מ.

תאונת החלל הראשונה

חללית אמריקאית אירידיום-33ו-Kosmos-2251, לוויין צבאי רוסי מסדרת Strela, התנגשו בגובה של כ-805 קילומטרים מעל סיביר בשעה 19.56 שעון מוסקבה ב-10 בפברואר 2009. שעתיים לפני כן, מודלים מתמטיים שבוצעו על ידי מערכת SOCRATES הלא ממשלתית הראו ששני העצמים יעברו קרוב באופן מסוכן זה לזה - 584 מטרים. אבל ברגע ההתקרבות, אירידיום הפסיקה לתקשר, ואז הצבא האמריקני ראה ענן של שברים במסלול זה - התרחשה התנגשות.

לאחר ההתנגשות במסלול, אענן ענק של אלפי שברים. אירוע אחד זה הגדיל את מספר פסולת החלל ביותר מ-10% - כעת עוקבים אחר כ-16.7 אלף גופי פסולת במסלול. ניתן להשוואה ב-«כוח» האירוע היחיד היה השמדת לוויין מזג האוויר הסיני «Fengyun-1C» במהלך בדיקות של כלי נשק נגד לוויינים בסין, כאשר הופיעו כ-3,000 שברים.

נציג ב- 2015מרכז המידע והאנליזה של תאגיד המניות המשותף (IAC) Vympel דיווח כי ההשלכות של "תאונת החלל" הראשונה בהיסטוריה ישפיעו על המצב בחלל הקרוב לכדור הארץ עוד 20-30 שנה.

איך המצב היום?

על בעיית אסון אפשריבמסלול כדור הארץ משכו תשומת לב מומחים מהמרכז האנליטי הבריטי Chatham House, שפירסמו את המאמר "לוויינים: חלל, אזור המלחמה הסופי". בחלל, כפי שהציעו אנליסטים, עשויה להתחיל "מלחמה של כולם נגד כולם", שתשאיר את האנושות ללא לוויינים.

הסבירות לקטסטרופה לאסטרונאוטיקההתפתחות האירועים גדלה ככל שיותר ויותר מכשירים מופיעים במסלול כדור הארץ. סכנה מיוחדת נוצרת על ידי קבוצות לוויין המורכבות מאלפי מכשירים: Starlink, OneWeb, Guo Wang, Project Kuiper ועוד כאלה. מומחים אומרים כי אפקט קסלר הוא עתיד כמעט בלתי נמנע, והשאלה היחידה היא מתי בדיוק תגובת השרשרת תתחיל במסלול.

לדוגמה, פסולת חלל במסה כוללת של יותר מ -7 אלף טון נמצאת כעת במסלול הקרוב לכדור הארץ. כך דווח ב"רוסקוסמוס ".

"אם נאסוף את כל פסולת החלל במסלולים סביב כדור הארץ, נקבל יותר משבעת אלפים טון, זהו משקלו של רכבת טעונה של יותר מ -70 קרונות,"- אמר התאגיד הממלכתי בהצהרה.

מערכת אוטומטית יומיתאזהרות על מצבים מסוכנים בחלל הקרוב לכדור הארץ מקבלים משלוש עד עשרה הודעות על התקרבותם של חלליות רוסיות עם חפצים שעלולים להיות מסוכנים.

תחנות מעקב אחר אובייקטים שעלולים להיות מסוכנים במסלול כדור הארץ ממוקמות בחלקים שונים של כדור הארץ.

קרא עוד

חומר גנטי וירוס לא ידוע שנמצא ב- DNA אנושי

התוכנית של נאס"א לחפש חיים על הלוויין של שבתאי פורסמה

קרציות בר ישוחררו במיוחד ברוסיה להדברת מזיקים