Δορυφόροι στην υπηρεσία μας
Ξέρατε ότι:
- Δισεκατομμύρια άνθρωποι στον κόσμο βασίζονται στην τηλεπικοινωνιακή υποδομή για να ενημερώνονται, ταξιδεύουν, ενημερώνονται και ψυχαγωγούνται κάθε μέρα;
- Η παγκόσμια τηλεοπτική βιομηχανία βασίζεται κυρίως στους δορυφόρους ώστε να μεταδίδονται τακτικές εκπομπές καθώς και ζωντανή κάλυψη πολιτικών, κοινωνικών και αθλητικών γεγονότων;
- Τα δορυφορικά δίκτυα υποστηρίζουν πολλά δίκτυα φωνής, δεδομένων και κινητών επικοινωνιών, προσδίδοντάς τους τη δυνατότητα να μεταδώσουν υπερατλαντικά, όπου υποθαλάσσια καλώδια δεν υπάρχουν;
- Η διαδικτυακή συνδεσιμότητα σε αεροπλάνα, πλοία, αγροτικές και απομακρυσμένες περιοχές προσφέρεται μέσω δορυφόρων;
- Η γεωργία ακριβείας, η παρακολούθηση αλιευτικών πολιτικών και οι προβλέψεις μετεωρολογικών φαινομένων και της κλιματικής αλλαγής βασίζονται στους δορυφόρους;
- Οι δορυφόροι προσφέρουν κρίσιμες δυνατότητες επικοινωνίας, υποστηρίζοντας τις προσπάθειες διάσωσης και ανακούφισης σε καταστάσεις ανάγκης ή καταστροφών, όπως ο σεισμός στην Αϊτή το 2010, το τσουνάμι του 2004 και ο τυφώνας Κατρίνα το 2005;
- Καθημερινές λειτουργίες των περισσότερων επικοινωνιακών και ενεργειακών δικτύων, συμπεριλαμβανομένων των υπηρεσιών για χρηματιστηριακές αγορές, βασίζονται σε ακριβή χρονισμό που λαμβάνεται από δορυφόρο;
- Ειρηνευτικές αποστολές και συνοριακοί έλεγχοι στηρίζονται σε ασφαλείς επικοινωνίες παρεχόμενες από δορυφόρους;
- Δημιουργούνται χιλιάδες θέσεις εργασίας στην Ευρώπη, δίνοντας της το προβάδισμα με πάνω από τους μισούς εμπορικούς δορυφόρους στο διάστημα να προέρχονται από τη βιομηχανία της, με ανεξάρτητες δυνατότητες εκτόξευσης και άμυνας, καθιστώντας την ηγέτη σε τεχνολογίες αιχμής;
Και αυτές είναι μόνο λίγες από τις υπηρεσίες που προσφέρονται ήδη, ενώ η διαρκής έρευνα υπόσχεται ακόμη περισσότερες.
Τι είναι πια αυτά τα διαστημικά σκουπίδια;
Ως αποτέλεσμα της έντονης και ολοένα αυξανόμενης διαστημικής δραστηριότητας, ένας νέος κίνδυνος αναδύεται: Τα διαστημικά «σκουπίδια» ή «space debris» όπως είναι ευρύτερα γνωστά.
Ορίζονται ως όλα τα μη λειτουργικά τεχνητά αντικείμενα, συμπεριλαμβανομένων των τμημάτων και στοιχείων τους, που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη ή που επανεισέρχονται στην γήινη ατμόσφαιρα. Τα τεχνητά διαστημικά σκουπίδια κυριαρχούν έναντι των φυσικών μετεωροειδών στο περιβάλλον, εκτός από την τάξη μεγέθους χιλιοστού.
Μέσα σε μισό αιώνα διαστημικής δραστηριότητας περισσότεροι από 6.600 δορυφόροι έχουν τεθεί σε τροχιά, από τους οποίους περίπου 3.600 παραμένουν στο διάστημα, ενώ μόνο 1000 περίπου είναι έως τώρα λειτουργικοί. Το Δίκτυο Διαστημικής Επιτήρησης των Η.Π.Α. παρακολουθεί, συσχετίζει και καταλογογραφεί περίπου 17.000 αντικείμενα μεγαλύτερα των 5 έως 10 εκ. σε τροχιά από τον Σεπτέμβριο του 2012. Επιπλέον δεδομένα συλλέγονται από ερευνητικά ραντάρ και τηλεσκόπια σε πολλά κράτη καθώς και με συνεργασία μεταξύ διεθνών επιτροπών. Η τεράστια ποσότητα διαστημικού υλικού έχει μάζα μεγαλύτερη από 6.300 τόνους και δεν είναι όλα τα αντικείμενα ακόμη ανέπαφα. Η πλειοψηφία των αντικειμένων που έχουν καταγραφεί προέρχεται από διαμελισμούς, εκρήξεις αλλά και επιτρόχιες συγκρούσεις. Για παράδειγμα, το 2007 η Κίνα πραγματοποίησε μια δοκιμή κατάρριψης δορυφόρου που αύξησε το περιεχόμενο του προαναφερθέντος καταλόγου κατά 25% με ένα μόνο περιστατικό. Τα αντικείμενα αυτά έχουν μεγάλη διάρκεια επιτρόχιας ζωής.
Το σύνδρομο Kessler
Μακροπρόθεσμες προσομοιώσεις του περιβάλλοντος των διαστημικών σκουπιδιών δείχνουν ότι μέσα σε μερικές δεκαετίες, τμήματα που προκύπτουν από συγκρούσεις μεταξύ των αντικειμένων σε τροχιά θα αρχίσουν να κυριαρχούν, ακόμη κι αν όλες οι εκτοξεύσεις σταματήσουν τώρα, κάτι που είναι απίθανο να συμβεί.
Το πιο πιθανό σενάριο είναι ότι τμήματα θα αρχίσουν να συγκρούνται με μεγάλα ανέπαφα αντικείμενα. Μετά τα νέα θραύσματα θα αρχίσουν να συγκρούονται με άλλα αντικείμενα και τελικά θα συνεχίσουν να συγκρούονται μέχρι όλα τα εναπομείνοντα αντικείμενα σμικρυνθούν αρκετά. Αυτό το σενάριο αποκαλείται σύνδρομο Kessler και πρωτοπροτάθηκε από τον Don Kessler της NASA το 1978.
Τι κίνδυνοι επιφυλάσσονται;
Δύο ειδών κίνδυνοι υπάρχουν. Ο κίνδυνος εξαιτίας των συγκρούσεων με λειτουργικά αεροσκάφη σε τροχιά (επανδρωμένα ή μη) προκαλώντας το σύνδρομο Kessler, καθώς και ο κίνδυνος από τα μεγάλα αντικείμενα που ανεξέλεγκτα επανεισέρχονται στην ατμόσφαιρα και αποτελεί απειλή για τον πληθυσμό, αν και μικρότερης πιθανότητας από ό,τι γνωστοί μας κίνδυνοι όπως αυτοί που ελλοχεύουν στην οδήγηση ενός αυτοκινήτου.
Η πρώτη σύγκρουση μεταξύ δύο δορυφόρων συνέβη το Φεβρουάριο του 2007 μεταξύ του Αμερικανικού ιδιωτικού τηλεπικοινωνιακού δορυφόρου Iridium 33 και του Ρωσικού στρατιωτικού δορυφόρου Kosmos-2251, καταστρέφοντας αμφότερους και δημιουργώντας 2200 ανιχνεύσιμα θραύσματα.
Οι καθαρίστριες του διαστήματος
Η μείωση του ρυθμού των εκτοξεύσεων και η περαιτέρω μείωση της διάρκειας ζωής τους (ώστε να μειωθεί ο αριθμός των ανέπαφων αντικειμένων) δεν μπορεί να επιβληθεί και δε θα ήταν αποδοτική. Συνεπώς, η μόνη επιλογή είναι η απομάκρυνση μεγάλων αντικειμένων που βρίσκονται ήδη σε τροχιά, με κριτήρια τη μεγάλη μάζα τους (που θα είχαν τη μεγαλύτερη περιβαλλοντική επίδραση σε περίπτωση σύγκρουσης), τη μεγαλύτερη πιθανότητα σύγκρουσης (όπως αυτοί που είναι σε «πυκνοκατοικημένες» τροχιές) και το μεγάλο υψόμετρο (όπου η διάρκεια επιτρόχιας ζωής των θραυσμάτων που προκύπτουν είναι μεγαλύτερη). Δεν πρέπει να αγνοηθούν επίσης οι νομικοί περιορισμοί, καθώς αν και η τεχνολογία απομάκρυνσης θα πρέπει να είναι κοινή (εφαρμόσιμη σε ευρεία γκάμα αντικειμένων διαφόρων υπηρεσιών), θα πρέπει να δοθεί έμφαση στην επισφράγιση συμφωνιών με τους ιδιοκτήτες των αντικειμένων.
Διαστημικοί φορείς παγκοσμίως, συμπεριλαμβανομένων τηλεπικοινωνιακών και μετεωρολογικών αποστολών, καθώς και αποστολών πλοήγησης, εκπομπών και εποπτείας του κλίματος, επικεντρώνουν τις προσπάθειες στον έλεγχο των διαστημικών σκουπιδιών. Η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία (ESA), μέλος της οποίας είναι και η Ελλάδα από το 2005, έχει αναγνωρίσει την ανάπτυξη τεχνολογιών ενεργούς απομάκρυνσης ως στρατηγικό στόχο.
Η πρωτοβουλία Καθαρό Διάστημα περιλαμβάνει ωρίμανση της τεχνολογίας προσέγγισης, σύλληψης και απομάκρυνσης από τροχιά στόχων, μια αποστολή που είναι ήδη υπό μελέτη. Θα αναπτύξει επίσης τεχνικές μετρίασης του προβλήματος, όπως παθητικές και ενεργητικές συσκευές εκτροχιασμού και μέσα «παθητικοποίησης» δορυφόρων που «βγαίνουν στη σύνταξη».
Προτάσεις περιλαμβάνουν σκάφη που θα πλησιάζουν ένα μεγάλο σκουπίδι και θα ξεδιπλώνουν ένα βραχίονα που θα το συλλαμβάνει, θα το απομακρύνει από την τροχιά και θα το οδηγεί στη γήινη ατμόσφαιρα για ελεγχόμενη καταστροφή, λέιζερ για την απομάκρυνση μικρότερων στόχων και σχέδιο «ασφαλούς απομάκρυνσης» ενσωματωμένο στους μελλοντικούς δορυφόρους είτε με ασφαλή επιστροφή τους στη γη, είτε με πρόσκρουσή τους στη Σελήνη για παράδειγμα.
Ευρωπαϊκή Δράση
Στο 6ο Ευρωπαϊκό Συνέδριο για τα Διαστημικά Σκουπίδια που πραγματοποιήθηκε τον Απρίλιο του 2013 στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Διαστημικών Επιχειρήσεων (ESOC) στο Ντάρμστατ της Γερμανίας, το μεγαλύτερο στον συγκεκριμένο τομέα, συγκέντρωσε διεθνώς αναγνωρισμένους ειδικούς να συζητήσουν τις διαφορετικές σκοπιές της έρευνας στον τομέα των διαστημικών σκουπιδιών, συμπεριλαμβανομένων τεχνικών μέτρησης, θεωριών μοντελοποίησης του περιβάλλοντος, τεχνικών ανάλυσης κινδύνου, σχεδιασμών προστασίας, εννοιών μετριασμού και αποκατάστασης και θεμάτων νομικής φύσεως.
Υπήρξε ευρεία συμφωνία ότι η συνεχιζόμενη αύξηση των διαστημικών σκουπιδιών θέτει μια αυξανόμενη απειλή σε οικονομικά και επιστημονικά ζωτικές τροχιές. Πέραν της παροχής καθημερινών προνομίων σε πολίτες και οικονομίες, η τρέχουσα διαστημική υποδομή έχει τεράστια αξία. Το κόστος αντικατάστασης των περίπου 1.000 ενεργών δορυφόρων σε τροχιά σήμερα, εκτιμάται σε 100 δισεκατομμύρια. Η επίπτωση της απώλειας αυτών των δορυφόρων στη συνολική οικονομία θα ήταν πολλές τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη. Η κοινωνία θα πλήττονταν σοβαρά.
«Αν και τα μέτρα ενάντια σε περαιτέρω δημιουργία σκουπιδιών και ενεργή απομάκρυνση αδρανών δορυφόρων είναι τεχνικώς απαιτητικά και πιθανώς κοστοβόρα, δεν υπάρχει εναλλακτική για την προστασία του διαστήματος», τονίζει ο Χάινερ Κλίνκραντ, Διευθυντής του Γραφείου Διαστημικών Σκουπιδιών της ESA.
Περισσότερες πληροφορίες για τις δραστηριότητες της ESA μπορεί να διαβάσει κανείς και στα ελληνικά στην παρακάτω επίσημη ιστοσελίδα:
http://www.esa.int/ell/ESA_in_your_country/Greece
ή να παρακολουθήσει το ντοκυμαντέρ της σχετικά με τα διαστημικά σκουπίδια στα αγγλικά:
http://spaceinvideos.esa.int/Videos/2013/04/The_Space_Debris_Story_2013
Ψηφιακή παράσταση στο Ευγενίδειο Πλανητάριο
Το Ίδρυμα Ευγενίδου προβάλλει αυτόν τον καιρό, τα «Διαστημικά Σκουπίδια», την πρώτη ταινία θόλου που μελετά την εκθετική αύξηση του δακτυλίου των διαστημικών σκουπιδιών, τα οποία απειλούν την ασφάλεια της τροχιάς του πλανήτη μας. Η παράσταση απέσπασε το “Grand Prix Dimension 3 Festival Paris-France, 2012” και έχει καθηλώσει το κοινό στα 20 από τα σημαντικότερα επιστημονικά κέντρα του κόσμου, όπου προβάλλεται σχεδόν ταυτόχρονα.
Πηγές:
http://www.esa.int/Our_Activities/Operations/Space_Debris
http://congrexprojects.com/2013-events/13a09/
http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/photogallery/beehives.html
http://www.hellas-sat.net/gr/The_satelite.html
http://www.eugenfound.edu.gr/frontoffice/portal.asp?cpage=RESOURCE&cresrc=2652&cnode=18
καθώς και πληροφορίες που συγκεντρώθηκαν κατά την επαγγελματική μου δραστηριότητα στο ESOC.
