Οι δορυφόροι στη χαμηλή περιγήινη τροχιά* κινδυνεύουν από μια «καταστροφή σε λίγες μέρες» λόγω ηλιακών καταιγίδων.
Μια σοβαρή ηλιακή καταιγίδα θα μπορούσε να προκαλέσει αλυσιδωτές συγκρούσεις μεταξύ δορυφόρων σε χαμηλή τροχιά της Γης μέσα σε μόλις λίγες ημέρες, προειδοποιούν ερευνητές. Η απώλεια ελέγχου των δορυφόρων μπορεί να πυροδοτήσει μια καταστροφική αλληλουχία γεγονότων, θέτοντας σε κίνδυνο την πρόσβαση της ανθρωπότητας στο Διάστημα για γενιές.
Σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύεται ως προδημοσίευση στο arXiv, η σημερινή τεράστια δορυφορική υποδομή – οι λεγόμενες «mega constellations» – βασίζεται σε ασταθή θεμέλια. Οι ερευνητές, με επικεφαλής τη Sarah Thiele, πρώην διδακτορική φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας και νυν ερευνήτρια στο Princeton, επισημαίνουν ότι οι δορυφόροι στην χαμηλή τροχιά (LEO) περνούν ο ένας πολύ κοντά στον άλλο με εκπληκτική συχνότητα.
Ένα «κοντινό πέρασμα», όπου δύο δορυφόροι βρίσκονται σε απόσταση μικρότερη του ενός χιλιομέτρου, συμβαίνει περίπου κάθε 22 δευτερόλεπτα. Στο δίκτυο Starlink μόνο, αυτό συμβαίνει κάθε 11 λεπτά κατά μέσο όρο. Για να αποφύγει συγκρούσεις, κάθε δορυφόρος της Starlink πραγματοποιεί κατά μέσο όρο 41 διορθώσεις πορείας ετησίως.
Ωστόσο, οι καθημερινές προσαρμογές δεν εξαλείφουν τον κίνδυνο από σπάνια γεγονότα. Οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι οι ασυνήθιστες καταστάσεις – όπως οι ηλιακές καταιγίδες – μπορούν να εκθέσουν αδυναμίες που οι κανονικές συνθήκες δεν αποκαλύπτουν.
Πώς οι ηλιακές καταιγίδες επηρεάζουν τους δορυφόρους
Οι ηλιακές καταιγίδες επηρεάζουν τους δορυφόρους με δύο βασικούς τρόπους:
- Θέρμανση της ατμόσφαιρας: Η ανώτερη ατμόσφαιρα διαστέλλεται και πυκνώνει, αυξάνοντας την αντίσταση και αναγκάζοντας τους δορυφόρους να καταναλώνουν περισσότερο καύσιμο για να παραμείνουν σε τροχιά. Αυτό αυξάνει την αβεβαιότητα για τη θέση τους και απαιτεί επιπλέον ελιγμούς αποφυγής. Κατά την «Καταιγίδα Gannon» του Μαΐου 2024, περισσότεροι από τους μισούς δορυφόρους σε LEO χρειάστηκε να ξοδέψουν καύσιμα για τέτοιες προσαρμογές.
- Διακοπή επικοινωνιών και πλοήγησης: Οι ηλιακές καταιγίδες μπορούν να καταστήσουν τα συστήματα δορυφόρων ανίκανα να ανταποκριθούν σε κινδύνους, αυξάνοντας την πιθανότητα ατυχημάτων. Σε συνδυασμό με την αυξημένη ατμοσφαιρική αντίσταση, η απώλεια ελέγχου μπορεί να οδηγήσει σε ταχεία συγκρουσιακή αλυσίδα.
Πόσο γρήγορα μπορεί να ξεσπάσει η καταστροφή
Οι ερευνητές εισήγαγαν ένα νέο μέτρο, το CRASH Clock (Collision Realization and Significant Harm Clock), για να εκτιμήσουν πόσο γρήγορα θα μπορούσε να προκύψει κρίση. Τα αποτελέσματα είναι ανησυχητικά: οι συγγραφείς υπολόγισαν ότι, έως τον Ιούνιο του 2025, μια πλήρης απώλεια ελέγχου των ελιγμών αποφυγής των δορυφόρων θα οδηγούσε σε καταστροφική σύγκρουση μέσα σε περίπου 2,8 ημέρες. Σε αντίθεση, υπό παρόμοιες συνθήκες το 2018, πριν από την άνοδο των μεγα-αστερισμών, θα υπήρχαν περίπου 121 ημέρες μέχρι να συμβεί μια τέτοια σύγκρουση. Ο κίνδυνος γίνεται ακόμα πιο ανησυχητικός σε μικρότερα χρονικά διαστήματα. Η απώλεια ελέγχου για μόλις 24 ώρες συνεπάγεται πιθανότητα 30% για μια μείζονα σύγκρουση που θα μπορούσε να πυροδοτήσει τη μακρά αλυσιδωτή αντίδραση που οδηγεί σε σύνδρομο Kessler**.
Περιορισμένες προειδοποιήσεις και επιλογές
Οι ηλιακές καταιγίδες παρέχουν ελάχιστη προειδοποίηση, συνήθως μόνο μία ή δύο ημέρες πριν. Ακόμα και με αυτήν την ειδοποίηση, οι επιλογές των χειριστών είναι περιορισμένες. Οι καταιγίδες δημιουργούν ένα γρήγορα μεταβαλλόμενο περιβάλλον στην ατμόσφαιρα που απαιτεί συνεχές και άμεσο έλεγχο. Αν χαθεί αυτός ο έλεγχος, μπορεί να υπάρχουν μόνο λίγες ημέρες για να αποκατασταθεί πριν καταρρεύσει όλο το σύστημα.
Η «Καταιγίδα Gannon» του 2024 ήταν η ισχυρότερη σε δεκαετίες, αλλά όχι η ισχυρότερη στην ιστορία – αυτή παραμένει το Carrington Event του 1859. Μια παρόμοια καταιγίδα σήμερα θα μπορούσε να διαταράξει τον έλεγχο των δορυφόρων για πολύ περισσότερο από τρεις ημέρες, θέτοντας σε σοβαρό κίνδυνο την παγκόσμια δορυφορική υποδομή.
* μια τροχιά γύρω από τη Γη με τροχιακή περίοδο 128 λεπτά της ώρας ή λιγότερο και εκκεντρότητα μικρότερη[1] από 0,25
** Ένα θεωρητικό σενάριο που προτάθηκε το 1978 από τον επιστήμονα της NASA Donald Kessler. Περιγράφει μια αυτοσυντηρούμενη αλυσίδα συγκρούσεων διαστημικών σκουπιδιών σε τροχιά, όπου κάθε σύγκρουση δημιουργεί περισσότερα συντρίμμια, αυξάνοντας δραματικά την πιθανότητα νέων συγκρούσεων. Αυτό το «φαινόμενο ντόμινο» θα μπορούσε να καταστήσει τη Χαμηλή Τροχιά της Γης (LEO) μη χρησιμοποιήσιμη για δορυφόρους και διαστημικές αποστολές για γενιές
