Έχουν περάσει σχεδόν 68 χρόνια από την ημέρα που η Ρωσία έθεσε τον πρώτο τεχνητό δορυφόρο σε τροχιά γύρω από τη Γη. Στις δεκαετίες που μεσολάβησαν η διαστημική βιομηχανία άνθισε και μαζί της πολλαπλασιάστηκαν οι δορυφορικές εφαρμογές και οι εκτοξεύσεις, που γιγάντωσαν με εκθετικό ρυθμό το πλήθος παλιών και νέων, λειτουργικών και διαλυμένων δορυφόρων σε υψόμετρο μερικών εκατοντάδων χιλιομέτρων.

Μαζί με το πλήθος των απηρχαιωμένων συσκευών, ένας εύστοχος νεολογισμός γεννήθηκε για να περιγράψει την ολοένα και πιο προβληματική κατάσταση στη γειτονιά της Γης: διαστημικά σκουπίδια.

Το περασμένο Νοέμβριο, ένα «σμήνος» διαστημικών σκουπιδιών διαπιστώθηκε πως απειλούσε, πλησιάζοντας με ιλιγγιώδη ταχύτητα, τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό τον Νοέμβριο. Αμέσως σήμανε συναγερμός και οι επτά αστροναύτες στο εσωτερικό του ISS, προετοιμάστηκαν. Ένα ρωσικό διαστημόπλοιο, το οποίο ήταν προσδεδεμένο στον σταθμό, ενεργοποίησε τους κινητήρες του για πέντε λεπτά, αλλάζοντας ελαφρώς την τροχιά του σταθμού και απομακρύνοντάς τον από το επικίνδυνο μονοπάτι. Αν ο σταθμός δεν είχε αλλάξει πορεία, τα απορρίμματα θα μπορούσαν να περάσουν σε απόσταση μόλις 4 χιλιομέτρων από την τροχιά του, σύμφωνα με τη NASA. Η σύγκρουση με τα απορρίμματα θα μπορούσε να οδηγήσει σε σοβαρές ζημιές, ακόμα και αποσυμπίεση τμημάτων του σταθμού, αναγκάζοντας τους αστροναύτες να επιστρέψουν εκτάκτως στη Γη.

Ακόμα πιο ανησυχητικό είναι το γεγονός ότι τέτοιες περιπτώσεις δεν είναι σπάνιες. Από τον Νοέμβριο του 2000, που ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός κατοικήθηκε για πρώτη φορά, έχουν πραγματοποιηθεί δεκάδες παρόμοιοι ελιγμοί και ο κίνδυνος συγκρούσεων αυξάνεται κάθε χρόνο, καθώς αυξάνονται τα αντικείμενα που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη.

Ειδικοί στον τομέα της διαστημικής κυκλοφορίας κρούουν τον κώδωνα του κινδύνου για την αυξανόμενη συμφόρηση, ενώ συγκρούσεις, εκρήξεις και δοκιμές όπλων έχουν δημιουργήσει δεκάδες χιλιάδες κομμάτια σκουπιδιών που είναι ορατά, και ίσως εκατομμύρια ακόμη που είναι πολύ μικρά για να ανιχνευθούν με την τρέχουσα τεχνολογία. Θα μπορούσαν όμως και αυτά να απειλήσουν – έναν αστροναύτη που εκτελεί διαστημικό περίπατο, παραδείγματος χάριν.

Και οι κίνδυνοι δεν περιορίζονται μόνο στους αστροναύτες. Η συμφόρηση στο διάστημα απειλεί επίσης δορυφόρους και τεχνολογίες που εξυπηρετούν την καθημερινή μας ζωή, όπως τα GPS, το διαδίκτυο υψηλής ταχύτητας και οι τηλεοπτικές υπηρεσίες. «Ο αριθμός των αντικειμένων που εκτοξεύσαμε στο διάστημα τα τελευταία τέσσερα χρόνια έχει αυξηθεί εκθετικά», δήλωσε στο CNN ο Δρ. Βίσνου Ρέντι, καθηγητής πλανητικών επιστημών στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα. «Βαδίζουμε προς την κατάσταση που πάντα φοβόμασταν».

Ο Ρέντι σκιαγραφεί επί της ουσίας τον φόβο αρκετών επιστημόνων που εκτιμούν πως το σύνδρομο Kessler έχει ήδη ξεκινήσει: Πρόκειται για ένα σενάριο που είχε προταθεί από τους επιστήμονες της NASA Donald J. Kessler και Burton G. Cour-Palais το 1978. Περιγράφει μια κατάσταση κατά την οποία η πυκνότητα των αντικειμένων σε χαμηλή τροχιά γύρω από Γη γίνεται τόσο υψηλή εξαιτίας των διαστημικών σκουπιδιών, ώστε οι συγκρούσεις μεταξύ των αντικειμένων αυτών πολλαπλασιάζονται και αυξάνουν με τη σειρά τους εκθετικά την ποσότητα των διαστημικών σκουπιδιών σε έναν αναπόδραστο φαύλο κύκλο, που εγκυμονεί σοβαρούς κινδύνους για τους δορυφόρους, τις διαστημικές αποστολές και τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, απειλώντας τη βιωσιμότητα των διαστημικών δραστηριοτήτων για πολλές γενιές.

Το 2009, ο Kessler προειδοποίησε ότι οι προσομοιώσεις καταδείκνυαν πως το διαστημικό περιβάλλον στα τροχιακά «νέφη» των συντριμμιών είχε ήδη γίνει ασταθές και ανεξέλεγκτο. Το σύνδρομο Κέσλερ υπογραμμίζει την κρίσιμη ανάγκη για αποτελεσματική διαχείριση της διαστημικής κίνησης και στρατηγικές αποφυγής συγκρούσεων για να εξασφαλιστεί η μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα της εξερεύνησης και της χρήσης του διαστήματος.

Πόσο συχνά συγκρούονται αντικείμενα στο διάστημα;

Από την αρχή της διαστημικής εποχής το 1957, έχουν καταγραφεί πάνω από 650 «διασπάσεις, εκρήξεις, συγκρούσεις ή ανωμαλίες που προκάλεσαν κατακερματισμό», σύμφωνα με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος.

Αυτά τα περιστατικά περιλαμβάνουν δορυφόρους που συγκρούστηκαν κατά λάθος, μέρη πυραύλων και διαστημόπλοια που εξερράγησαν απρόσμενα, καθώς και δοκιμές όπλων από χώρες όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ρωσία, η Ινδία και η Κίνα, που δημιούργησαν θραύσματα σε διάφορα υψόμετρα τροχιάς.

Για παράδειγμα, το 2021 η Ρωσία εκτόξευσε έναν πύραυλο προς έναν δικό της δορυφόρο στο πλαίσιο δοκιμής όπλων, δημιουργώντας περισσότερα από 1.500 ανιχνεύσιμα κομμάτια διαστημικών απορριμμάτων.

Η τελευταία σημαντική, ακούσια σύγκρουση μεταξύ δύο αντικειμένων στο διάστημα σημειώθηκε τον Φεβρουάριο του 2009, όταν ο ανενεργός ρωσικός στρατιωτικός δορυφόρος Kosmos 2251 συγκρούστηκε με τον δορυφόρο επικοινωνιών Iridium 33, που ανήκε στην αμερικανική εταιρεία τηλεπικοινωνιών Iridium. Αυτό το γεγονός δημιούργησε ένα τεράστιο σύννεφο με σχεδόν 2.000 θραύσματα διαμέτρου περίπου 10 εκατοστών, καθώς και χιλιάδες ακόμα μικρότερα κομμάτια.

Υπάρχει ελπίδα;

Μία ανάλυση δεδομένων που παρουσίασε πέρυσι η NASA κατέδειξε πως υπάρχουν δυνητικά πιο αποδοτικές μέθοδοι για τη διαχείριση των διαστημικών σκουπιδιών, από ότι πιστευόταν προηγουμένως.

Η έκθεση κόστους – οφέλους του μετριασμού, του εντοπισμού και της αποκατάστασης, αποτελεί τη δεύτερη φάση των εργασιών του Γραφείου Τεχνολογίας, Πολιτικών και Στρατηγικής της NASA (OTPS) για την αντιμετώπιση των τεχνικών και οικονομικών αβεβαιοτήτων που σχετίζονται με τα τροχιακά σκουπίδια.

«Η μελέτη αυτή μας επιτρέπει να αρχίσουμε να απαντάμε σε βασικά ερωτήματα» είχε εξηγήσει κατά την παρουσίαση ο αναλυτής της NASA Jericho Locke, επικεφαλής συγγραφέας της έκθεσης. «Υπολογίζοντας τα πάντα σε δολάρια, μπορούμε να συγκρίνουμε άμεσα το κόστος θωράκισης των διαστημοπλοίων με αυτό της παρακολούθησης μικρότερων συντριμμιών, ή το κόστος απομάκρυνσης 50 μεγάλων συντριμμιών με την απομάκρυνση 50.000 μικρότερων».

Η νέα έκθεση OTPS διαφέρει από τις προηγούμενες μελέτες για τα τροχιακά συντρίμμια στο ότι εκτιμά απευθείας τον κίνδυνο που ενέχουν τα διαστημικά συντρίμμια, αντί για προσεγγιστικά στοιχεία κινδύνου, όπως ο αριθμός των κομματιών των συντριμμιών σε τροχιά. Επιπλέον, μετρά το κόστος των κινδύνων – μοντελοποιώντας το κόστος που θα επωμιστούν οι διαστημικές υπηρεσίες και οι ιδιώτες εξερευνητές από τους ελιγμούς των διαστημοπλοίων για να αποφύγουν τα συντρίμμια, από την αντιμετώπιση των κοντινών προσεγγίσεων και από ζημιές ή απώλειες λόγω πρόσκρουσης των συντριμμιών. Η μελέτη προσομοιώνει πώς θα εξελιχθεί το περιβάλλον των τροχιακών συντριμμιών σε διάστημα 30 ετών.

Μελλοντικές προσεγγίσεις

Ένα πιθανό σενάριο, είναι η συντεταγμένη ανάπτυξη τεχνολογίας καθαρισμού: Εταιρείες και κυβερνήσεις ήδη αναζητούν τρόπους για την απομάκρυνση των συντριμμιών, όπως το Drag Augmentation Deorbiting Subsystem, ή ADEO, που αναπτύχθηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος και την τεχνολογική εταιρεία High Performance Space Structure Systems, ή HPS GmbH. Ένα πρωτότυπο «πανί πέδησης» αναπτύχθηκε με επιτυχία από τον δορυφόρο ION τον Δεκέμβριο του 2022, σύμφωνα με την ESA.

Η μέθοδος του πανιού «παρέχει μια παθητική μέθοδο αποδρομολόγησης» αυξάνοντας το φαινόμενο της ατμοσφαιρικής επιφανειακής αντίστασης», αναφέρεται σε ανακοίνωση της ESA, με στόχο να προκαλέσει την ταχύτερη κάθοδο ενός παροπλισμένου δορυφόρου και να καεί στη γήινη ατμόσφαιρα χωρίς συντρίμμια.

Οι μέθοδοι αυτές, ωστόσο, είναι πειραματικές και εξαιρετικά δαπανηρές, σημείωσε ο Renno. Και δεν είναι σαφές ποιος θα ήταν πρόθυμος να πληρώσει γι’ αυτές.