Άρθρο: Διαστημικά σκουπίδια – η περιβαλλοντική πρόκληση στα όρια του Διαστήματος!

ΑΡΘΡΑ

Διαστημικά σκουπίδια – η περιβαλλοντική πρόκληση στα όρια του Διαστήματος!

Το γήινο περιβάλλον και οι επιδράσεις του ανθρώπου σε αυτό δεν περιορίζονται μόνο στην ξηρά και στη θάλασσα, αλλά εκτείνονται και στα όρια του Διαστήματος. Από την εκτόξευση του Sputnik, του πρώτου δορυφόρου το 1957, και του σοκ που προκάλεσε κυρίως στις δυτικές χώρες, ο αριθμός των αντικειμένων σε τροχιά έχει αυξηθεί εκθετικά. Τότε, σε όλο τον κόσμο, ενθουσιώδεις ερασιτέχνες συντονίστηκαν για να ακούσουν τα πρώτα ραδιοκύματα εκπομπής του Sputnik, τα οποία σηματοδότησαν μια νέα τεχνολογική εποχή. Την εποχή του Διαστήματος και της κούρσας που ακολούθησε. Το 1961, η πρώτη επανδρωμένη πτήση έσπασε το φράγμα της γήινης ατμόσφαιρας, θέτοντας σε τροχιά τον Yuri Gagarin, και από τότε πολλές ιδιωτικές εταιρείες έχουν μπει στην κούρσα του Διαστήματος. 65 χρόνια από την πρώτη μοναχική περιφορά του Sputnik γύρω από τη Γη, η περιοχή αυτή του Διαστήματος έχει καταστεί αρκετά συνωστισμένη. Το Διάστημα δεν είναι πλέον απρόσιτο, και το μεγάλο κενό από τη στρατόσφαιρά μας και πέρα δεν ήταν ποτέ πιο κοντά, και αυτό συνεπάγεται σημαντικούς κινδύνους.

Σήμερα, γύρω στους 7.500 δορυφόρους είναι σε λειτουργία σε ύψος κάτω των 2.000 km, που αποτελεί το άνω όριο της Χαμηλής Γήινης Τροχιάς ή Low-Earth Orbit (LEO). Περισσότερο από το 1/3 αυτών τέθηκαν σε τροχιά τα τελευταία 2 χρόνια, και έπονται ακόμα περισσότεροι. Οι προτεινόμενες εκτοξεύσεις από ιδιωτικές εταιρείες όπως η SpaceX και η Amazon αναμένεται να οδηγήσουν τον αριθμό των δορυφόρων χαμηλής τροχιάς σε περισσότερους από 45.000!

Οι δορυφόροι, εντούτοις, αντιπροσωπεύουν μόνο ένα μικρό ποσοστό των αντικειμένων που περιφέρονται γύρω από τον πλανήτη μας. Τα διαστημικά σκουπίδια ή «space junk» αποτελούν ένα διαρκώς αυξανόμενο πρόβλημα. Η NASA παρακολουθεί γύρω στα 27.000 κομμάτια διαστημικών σκουπιδιών μεγαλύτερα από μια μπάλα του τένις, απομεινάρια οχημάτων εκτόξευσης, κομμάτια παλιών διαστημοπλοίων, μέχρι εργαλεία και σακούλια σκουπιδιών από τα διαστημόπλοια. Επιπρόσθετα, υπάρχουν κατά προσέγγιση 1 εκατομμύριο διαστημικά σκουπίδια μεγαλύτερα από ένα βότσαλο, και ακόμα 330 εκ. μεγέθους μεταξύ 1 mm και 1 cm. Όλα αυτά τα αντικείμενα ταξιδεύουν με ταχύτητα 25.000 km/h, ή 7 km/s. Σε αυτή την ταχύτητα, ακόμα και ένα πολύ μικρό αντικείμενο μπορεί να προκαλέσει σημαντική ζημιά.

Οποιεσδήποτε συγκρούσεις ή εκρήξεις που προκύπτουν, απλώς προσθέτουν στο πρόβλημα. Όταν για παράδειγμα η Ρωσία προχώρησε σε επιτυχή δοκιμή αντι-δορυφορικού πυραύλου τον Νοέμβριο 2021, δημιούργησε περισσότερα από 1.500 κομμάτια ανιχνεύσιμων διαστημικών σκουπιδιών. Ως αποτέλεσμα, τα μέλη του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS) κλήθηκαν να βρουν προληπτικό καταφύγιο στην κάψουλα διαφυγής. Ο ISS έχει συνολικά μετακινηθεί, για να αποφύγει τη σύγκρουση με διαστημικά σκουπίδια, 25 φορές από το 1999.

Η μεγαλύτερη απειλή από τον συνωστισμό που παρατηρείται σε τροχιά, είναι οι ζημιές που μπορεί να προκαλέσουν σε δορυφόρους σε λειτουργία. Οι δορυφόροι χαμηλής τροχιάς (LEO) χρησιμοποιούνται κυρίως για τηλεπισκόπηση και όλο και περισσότερο για τηλεπικοινωνίες. Παράλληλα, η τροχιά αυτή στρατιωτικοποιείται όλο και εντονότερα, φιλοξενώντας δορυφόρους παρακολούθησης και στρατιωτικών επικοινωνιών στα πεδία μάχης, κάτι που συνεπάγεται απρόβλεπτες γεωπολιτικές συνέπειες σε ενδεχόμενες συγκρούσεις.

Τα διαστημικά σκουπίδια σε χαμηλή τροχιά αποτελούν κίνδυνο και για τις αποστολές πέραν της χαμηλής τροχιάς. Ο κίνδυνος είναι μικρός προς το παρόν, αλλά αυξάνεται σε συνάρτηση με την αύξηση του όγκου των διαστημικών σκουπιδιών. Στο χειρότερο πιθανό σενάριο, τα σκουπίδια θα μας εγκλωβίσουν εντελώς και θα αποκόψουν οποιαδήποτε μελλοντική εξερεύνηση του ηλιακού μας συστήματος, όπως προέβλεψε ο Kessler το 1978.

ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ KESSLER

Τι θα συμβεί αν συνεχίσουμε να προσθέτουμε στον σωρό των διαστημικών σκουπιδιών; Το 1978, όταν η κούρσα του Διαστήματος ήταν σε έξαρση, ένας επιστήμονας της NASA, ο Donald Kessler, επιχείρησε να δώσει μια απάντηση στο ερώτημα. Ο Kessler ισχυρίστηκε ότι όταν ο αριθμός των αντικειμένων σε χαμηλή τροχιά φτάσει σε ένα κρίσιμο σημείο, τα κομμάτια από μια σύγκρουση θα μπορούσαν να ξεκινήσουν μια αλυσιδωτή αντίδραση συγκρούσεων. Αυτό εν τέλει θα δημιουργήσει ένα νέφος διαστημικών σκουπιδιών που θα περικυκλώσουν τον πλανήτη, καθιστώντας τον χώρο του Διαστήματος τόσο απροσπέλαστο όσο και άχρηστο.

Οι χώρες των G7 δεσμεύτηκαν το 2021 να διαχειριστούν το πρόβλημα των διαστημικών σκουπιδιών, εκδίδοντας και μια κοινή ανακοίνωση,με την οποία αναγνώρισαν τη σημασία των κοινών προτύπων για τη βιώσιμη διαχείριση των διαστημικών δραστηριοτήτων, καλώντας οργανισμούς όπως ο ISO να συμβάλουν στην προστασία του διαστημικού περιβάλλοντος για τις μελλοντικές γενιές. Το έργο που επιτελείται στον ISO στον τομέα αυτό, γίνεται κυρίως από την επιτροπή ISO/TC 20, Aircraft and space vehicles. Η επιδίωξη είναι η ελαχιστοποίηση των απορριμμάτων που καταλήγουν σε τροχιά όπως και η ελαχιστοποίηση των κινδύνων από την αυξανόμενη συμφόρηση γύρω από τη Γη.

Το ISO 24113, για παράδειγμα, καθορίζει τις απαιτήσεις για τον σχεδιασμό και τη λειτουργία όλων των διαστημικών οχημάτων και προωθητικών μέσων, τα οποία είτε εκτοξεύονται ή περνούν από την περιοχή χαμηλής τροχιάς γύρω από τη Γη, διασφαλίζοντας ότι θα αφήσουν όσο το δυνατόν λιγότερα απόβλητα κατά τον ωφέλιμο χρόνο ζωής τους αλλά και μετά. Όταν για παράδειγμα ένας δορυφόρος έχει φτάσει στο τέλος του ωφέλιμου χρόνου ζωής του, μετατρέπεται σε ακόμα ένα μεγάλο κομμάτι αποβλήτου. Το ISO 24113 απαιτεί οι σχεδιαστές και κατασκευαστές δορυφόρων να λαμβάνουν το πιο πάνω υπόψη, κατασκευάζοντας δορυφόρους οι οποίοι για παράδειγμα είτε μπορούν να επανεφοδιαστούν είτε να απομακρυνθούν από την τροχιά στο τέλος της ζωής τους, και να καούν με ασφάλεια στην ανώτερη ατμόσφαιρα.

Ένα ακόμα παράδειγμα προτύπου προς αυτή τη κατεύθυνση είναι το ISO 26900, το οποίο καθορίζει τον τύπο των μηνυμάτων τα οποία μπορούν οι χειριστές διαστημικών οχημάτων να χρησιμοποιούν για να επικοινωνούν με ταχύτητα και ξεκάθαρα μεταξύ τους, είτε αυτό είναι η κοινοποίηση των προσχεδίων πτήσης ή η έγκαιρη ενημέρωση άλλων χειριστών για πιθανές συγκρούσεις ώστε να γίνουν οι απαραίτητες ρυθμίσεις πορείας για αποφυγή της σύγκρουσης.

To 2021, οι εκτοξεύσεις έφτασαν στον αριθμό ρεκόρ των 145 σε όλο τον κόσμο. Η σημαντικότητα του διαστημικού χώρου χαμηλής τροχιάς είναι βέβαιο ότι θα αυξηθεί για τις εμπορικές, επιστημονικές και στρατιωτικές επιδιώξεις και τα συμφέροντα των χωρών και των επιχειρήσεων. Τα πρότυπα, όπως αυτά που αναφέραμε, μπορούν να αποτελέσουν έναν από τους τρόπους διασφάλισης ότι, παρά τη διαστημική συμφόρηση και τις απειλές που ενέχει, η διαστημική δραστηριότητα θα διεξάγεται με ασφαλή και αειφόρο τρόπο.

Το Κέντρο Εξυπηρέτησης και Πληροφόρησης του CYS παρέχει πρόσβαση στους ενδιαφερόμενους στα ευρωπαϊκά και τα διεθνή πρότυπα.

Πηγή: ISO

Μάριος Μαυρόγιαννος

Χημικός Μηχανικός

Λειτουργός Τυποποίησης στον CYS