Νέα επιστημονική έρευνα προειδοποιεί ότι οι σύγχρονες δορυφορικές μεγασυστοιχίες σε χαμηλή γήινη τροχιά λειτουργούν πλέον στα όρια της σταθερότητάς τους. Μια σύντομη απώλεια ελέγχου - ιδίως λόγω ισχυρών ηλιακών καταιγίδων - θα μπορούσε να προκαλέσει αλυσιδωτές συγκρούσεις μέσα σε λίγες μόνο ημέρες, οδηγώντας σε καταστροφικό ντόμινο στο διάστημα
Οι σύγχρονες δορυφορικές συστοιχίες σε χαμηλή γήινη τροχιά λειτουργούν πλέον στα όρια της αποδεκτής τους σταθερότητας.
Νέα έρευνα δείχνει ότι ακόμη και μια σύντομη απώλεια ελέγχου μπορεί να πυροδοτήσει ταχύτατα μια αλυσίδα καταστροφικών συγκρούσεων.
Ιδιαίτερα επικίνδυνες είναι οι ισχυρές ηλιακές καταιγίδες, καθώς μπορούν να θέσουν δορυφόρους εκτός ελέγχου με ελάχιστη ή και μηδενική προειδοποίηση.
Ζώνη υψηλού κινδύνου
Μόλις πριν από δέκα χρόνια, η πυκνότητα αντικειμένων στη χαμηλή γήινη τροχιά ήταν σχετικά διαχειρίσιμη. Σήμερα, η εικόνα έχει αλλάξει ριζικά λόγω της ραγδαίας ανάπτυξης μεγασυστοιχιών δορυφόρων για επικοινωνίες, διαδίκτυο και παρατήρηση της Γης.
Χιλιάδες δορυφόροι κινούνται σε κοντινές τροχιές, πλησιάζοντας συνεχώς ο ένας τον άλλο σε επικίνδυνες αποστάσεις.
Οι συγγραφείς της μελέτης περιγράφουν το σύστημα αυτό ως «χάρτινο πύργο» - μια δομή που φαίνεται σταθερή μόνο όσο όλα τα επιμέρους στοιχεία λειτουργούν άψογα.
Σύμφωνα με τους υπολογισμούς τους, σε όλες τις μεγασυστοιχίες συνολικά, προσεγγίσεις μικρότερες του ενός χιλιομέτρου συμβαίνουν κατά μέσο όρο κάθε 22 δευτερόλεπτα. Για το σύστημα Starlink συγκεκριμένα, τέτοιες επικίνδυνες προσεγγίσεις καταγράφονται περίπου κάθε 11 λεπτά!
Για να αποφευχθούν συγκρούσεις, οι δορυφόροι αναγκάζονται να εκτελούν συχνά ελιγμούς αποφυγής. Κατά μέσο όρο, κάθε δορυφόρος Starlink πραγματοποιεί περίπου 40 τέτοιους ελιγμούς ετησίως.
Όσο οι επικοινωνίες και η πλοήγηση παραμένουν σταθερές, το σύστημα ελέγχεται. Ωστόσο, τα ασυνήθιστα σενάρια - εκτός κανονικών συνθηκών λειτουργίας - αποτελούν τη μεγαλύτερη απειλή.
Οι ηλιακές καταιγίδες ως συστημικός παράγοντας αστάθειας
Οι ισχυρές ηλιακές εκλάμψεις επηρεάζουν τους δορυφόρους σε πολλά επίπεδα ταυτόχρονα.
Πρώτον, θερμαίνουν τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας της Γης. Αυτό προκαλεί διαστολή της ατμόσφαιρας, αύξηση της αεροδυναμικής αντίστασης και ταχύτερη, λιγότερο προβλέψιμη πτώση των τροχιών των δορυφόρων.
Η αυξημένη αντίσταση αναγκάζει τους χειριστές να καταναλώνουν περισσότερο καύσιμο για τη διατήρηση ύψους και τη διόρθωση τροχιάς.
Κατά τη διάρκεια ισχυρής μαγνητικής καταιγίδας τον Μάιο του 2024, περισσότεροι από τους μισούς δορυφόρους χαμηλής τροχιάς υποχρεώθηκαν να δαπανήσουν καύσιμα για επείγουσες αλλαγές πορείας.
Δεύτερον, οι ηλιακές καταιγίδες μπορούν να διαταράξουν τα ηλεκτρονικά συστήματα, την πλοήγηση και τις επικοινωνίες των δορυφόρων. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ο δορυφόρος χάνει προσωρινά την ικανότητα να λαμβάνει εντολές από τη Γη και να αποφεύγει αυτόνομα απειλές.
Σε συνδυασμό με την αυξημένη αβεβαιότητα των τροχιών, δημιουργούνται οι συνθήκες για μια ταχεία μετάβαση από ελεγχόμενη κατάσταση σε καταστροφή.
Όταν η αντίστροφη μέτρηση είναι σε ημέρες
Το πιο ανησυχητικό εύρημα της μελέτης είναι ένας νέος δείκτης, γνωστός ως CRASH Clock — ένα «ρολόι» για την πρώτη καταστροφική σύγκρουση. Αποτυπώνει τον χρόνο που μεσολαβεί από την απώλεια ελέγχου των δορυφόρων μέχρι ένα σοβαρό περιστατικό.
Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των ερευνητών, το καλοκαίρι του 2025, σε περίπτωση πλήρους απώλειας της δυνατότητας εκτέλεσης ελιγμών αποφυγής, μια μεγάλη σύγκρουση σε χαμηλή τροχιά θα συνέβαινε μέσα σε περίπου 2,8 ημέρες.
Για σύγκριση, το 2018 το αντίστοιχο χρονικό διάστημα ήταν περίπου 121 ημέρες, όταν η πυκνότητα των τροχιών ήταν πολύ χαμηλότερη.
Ακόμη και μια προσωρινή απώλεια ελέγχου διάρκειας μόλις 24 ωρών ενέχει σοβαρό κίνδυνο. Η πιθανότητα σύγκρουσης που θα μπορούσε να πυροδοτήσει αλυσιδωτή καταστροφή εκτιμάται περίπου στο 30%.
Ένα τέτοιο περιστατικό θα μπορούσε να αποτελέσει την απαρχή μιας μακροχρόνιας διαδικασίας γνωστής ως σύνδρομο Kessler.
Τι σημαίνει το σύνδρομο Kessler
Το σύνδρομο Kessler είναι ένα σενάριο κατά το οποίο οι συγκρούσεις δορυφόρων δημιουργούν σύννεφα διαστημικών συντριμμιών, τα οποία με τη σειρά τους προκαλούν νέες συγκρούσεις.
Το αποτέλεσμα είναι η σταδιακή μόλυνση της τροχιάς σε τέτοιο βαθμό, ώστε η εκτόξευση νέων δορυφόρων να καθίσταται εξαιρετικά επικίνδυνη ή ακόμη και αδύνατη.
Αν και η διαδικασία αυτή μπορεί να διαρκέσει δεκαετίες, η αλυσιδωτή αντίδραση μπορεί να ξεκινήσει σχεδόν άμεσα, εάν η πρώτη μεγάλη σύγκρουση συμβεί σε περιβάλλον υψηλής πυκνότητας.
Γι’ αυτό οι συγγραφείς της μελέτης τονίζουν ότι η απειλή είναι άμεση και όχι μακρινή.
Ιστορικό προηγούμενο και σύγχρονοι κίνδυνοι
Οι ηλιακές καταιγίδες δεν αποτελούν θεωρητικό κίνδυνο. Το ισχυρότερο γνωστό τέτοιο φαινόμενο ήταν το Συμβάν Carrington του 1859, το οποίο διέκοψε τις τηλεγραφικές επικοινωνίες παγκοσμίως.
Αν ένα αντίστοιχο γεγονός συνέβαινε σήμερα, οι συνέπειες για τη δορυφορική υποδομή θα ήταν δυσανάλογα καταστροφικές.
Σε αντίθεση με τις τοπικές τεχνικές βλάβες, οι ηλιακές καταιγίδες επηρεάζουν ολόκληρο το τροχιακό σύστημα ταυτόχρονα.
Σε ένα τέτοιο σενάριο, η αποκατάσταση του ελέγχου ενδέχεται να διαρκέσει περισσότερο από τις κρίσιμες λίγες ημέρες που προβλέπει το «ρολόι της τροχιακής καταστροφής».
www.bankingnews.gr
Νέα έρευνα δείχνει ότι ακόμη και μια σύντομη απώλεια ελέγχου μπορεί να πυροδοτήσει ταχύτατα μια αλυσίδα καταστροφικών συγκρούσεων.
Ιδιαίτερα επικίνδυνες είναι οι ισχυρές ηλιακές καταιγίδες, καθώς μπορούν να θέσουν δορυφόρους εκτός ελέγχου με ελάχιστη ή και μηδενική προειδοποίηση.
Ζώνη υψηλού κινδύνου
Μόλις πριν από δέκα χρόνια, η πυκνότητα αντικειμένων στη χαμηλή γήινη τροχιά ήταν σχετικά διαχειρίσιμη. Σήμερα, η εικόνα έχει αλλάξει ριζικά λόγω της ραγδαίας ανάπτυξης μεγασυστοιχιών δορυφόρων για επικοινωνίες, διαδίκτυο και παρατήρηση της Γης.
Χιλιάδες δορυφόροι κινούνται σε κοντινές τροχιές, πλησιάζοντας συνεχώς ο ένας τον άλλο σε επικίνδυνες αποστάσεις.
Οι συγγραφείς της μελέτης περιγράφουν το σύστημα αυτό ως «χάρτινο πύργο» - μια δομή που φαίνεται σταθερή μόνο όσο όλα τα επιμέρους στοιχεία λειτουργούν άψογα.
Σύμφωνα με τους υπολογισμούς τους, σε όλες τις μεγασυστοιχίες συνολικά, προσεγγίσεις μικρότερες του ενός χιλιομέτρου συμβαίνουν κατά μέσο όρο κάθε 22 δευτερόλεπτα. Για το σύστημα Starlink συγκεκριμένα, τέτοιες επικίνδυνες προσεγγίσεις καταγράφονται περίπου κάθε 11 λεπτά!
Για να αποφευχθούν συγκρούσεις, οι δορυφόροι αναγκάζονται να εκτελούν συχνά ελιγμούς αποφυγής. Κατά μέσο όρο, κάθε δορυφόρος Starlink πραγματοποιεί περίπου 40 τέτοιους ελιγμούς ετησίως.
Όσο οι επικοινωνίες και η πλοήγηση παραμένουν σταθερές, το σύστημα ελέγχεται. Ωστόσο, τα ασυνήθιστα σενάρια - εκτός κανονικών συνθηκών λειτουργίας - αποτελούν τη μεγαλύτερη απειλή.
Οι ηλιακές καταιγίδες ως συστημικός παράγοντας αστάθειας
Οι ισχυρές ηλιακές εκλάμψεις επηρεάζουν τους δορυφόρους σε πολλά επίπεδα ταυτόχρονα.
Πρώτον, θερμαίνουν τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας της Γης. Αυτό προκαλεί διαστολή της ατμόσφαιρας, αύξηση της αεροδυναμικής αντίστασης και ταχύτερη, λιγότερο προβλέψιμη πτώση των τροχιών των δορυφόρων.
Η αυξημένη αντίσταση αναγκάζει τους χειριστές να καταναλώνουν περισσότερο καύσιμο για τη διατήρηση ύψους και τη διόρθωση τροχιάς.
Κατά τη διάρκεια ισχυρής μαγνητικής καταιγίδας τον Μάιο του 2024, περισσότεροι από τους μισούς δορυφόρους χαμηλής τροχιάς υποχρεώθηκαν να δαπανήσουν καύσιμα για επείγουσες αλλαγές πορείας.
Δεύτερον, οι ηλιακές καταιγίδες μπορούν να διαταράξουν τα ηλεκτρονικά συστήματα, την πλοήγηση και τις επικοινωνίες των δορυφόρων. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ο δορυφόρος χάνει προσωρινά την ικανότητα να λαμβάνει εντολές από τη Γη και να αποφεύγει αυτόνομα απειλές.
Σε συνδυασμό με την αυξημένη αβεβαιότητα των τροχιών, δημιουργούνται οι συνθήκες για μια ταχεία μετάβαση από ελεγχόμενη κατάσταση σε καταστροφή.
Όταν η αντίστροφη μέτρηση είναι σε ημέρες
Το πιο ανησυχητικό εύρημα της μελέτης είναι ένας νέος δείκτης, γνωστός ως CRASH Clock — ένα «ρολόι» για την πρώτη καταστροφική σύγκρουση. Αποτυπώνει τον χρόνο που μεσολαβεί από την απώλεια ελέγχου των δορυφόρων μέχρι ένα σοβαρό περιστατικό.
Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των ερευνητών, το καλοκαίρι του 2025, σε περίπτωση πλήρους απώλειας της δυνατότητας εκτέλεσης ελιγμών αποφυγής, μια μεγάλη σύγκρουση σε χαμηλή τροχιά θα συνέβαινε μέσα σε περίπου 2,8 ημέρες.
Για σύγκριση, το 2018 το αντίστοιχο χρονικό διάστημα ήταν περίπου 121 ημέρες, όταν η πυκνότητα των τροχιών ήταν πολύ χαμηλότερη.
Ακόμη και μια προσωρινή απώλεια ελέγχου διάρκειας μόλις 24 ωρών ενέχει σοβαρό κίνδυνο. Η πιθανότητα σύγκρουσης που θα μπορούσε να πυροδοτήσει αλυσιδωτή καταστροφή εκτιμάται περίπου στο 30%.
Ένα τέτοιο περιστατικό θα μπορούσε να αποτελέσει την απαρχή μιας μακροχρόνιας διαδικασίας γνωστής ως σύνδρομο Kessler.
Τι σημαίνει το σύνδρομο Kessler
Το σύνδρομο Kessler είναι ένα σενάριο κατά το οποίο οι συγκρούσεις δορυφόρων δημιουργούν σύννεφα διαστημικών συντριμμιών, τα οποία με τη σειρά τους προκαλούν νέες συγκρούσεις.
Το αποτέλεσμα είναι η σταδιακή μόλυνση της τροχιάς σε τέτοιο βαθμό, ώστε η εκτόξευση νέων δορυφόρων να καθίσταται εξαιρετικά επικίνδυνη ή ακόμη και αδύνατη.
Αν και η διαδικασία αυτή μπορεί να διαρκέσει δεκαετίες, η αλυσιδωτή αντίδραση μπορεί να ξεκινήσει σχεδόν άμεσα, εάν η πρώτη μεγάλη σύγκρουση συμβεί σε περιβάλλον υψηλής πυκνότητας.
Γι’ αυτό οι συγγραφείς της μελέτης τονίζουν ότι η απειλή είναι άμεση και όχι μακρινή.
Ιστορικό προηγούμενο και σύγχρονοι κίνδυνοι
Οι ηλιακές καταιγίδες δεν αποτελούν θεωρητικό κίνδυνο. Το ισχυρότερο γνωστό τέτοιο φαινόμενο ήταν το Συμβάν Carrington του 1859, το οποίο διέκοψε τις τηλεγραφικές επικοινωνίες παγκοσμίως.
Αν ένα αντίστοιχο γεγονός συνέβαινε σήμερα, οι συνέπειες για τη δορυφορική υποδομή θα ήταν δυσανάλογα καταστροφικές.
Σε αντίθεση με τις τοπικές τεχνικές βλάβες, οι ηλιακές καταιγίδες επηρεάζουν ολόκληρο το τροχιακό σύστημα ταυτόχρονα.
Σε ένα τέτοιο σενάριο, η αποκατάσταση του ελέγχου ενδέχεται να διαρκέσει περισσότερο από τις κρίσιμες λίγες ημέρες που προβλέπει το «ρολόι της τροχιακής καταστροφής».
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών