"2,8 dana do katastrofe": Niska Zemljina orbita mogla bi se urušiti bez upozorenja

Izraz "kuća od karata" danas se često povezuje s političkom dramom na Netflixu, ali njegovo izvorno značenje odnosi se na strukturu koja je inherentno nestabilna. Upravo ta ideja je način na koji Sarah Thiele, koja je započela svoj rad kao doktorantica na Univerzitetu Britanske Kolumbije, a sada je u Princetonu, i njeni koautori opisuju današnji mega konstelacijski sistem satelita u novoj studiji objavljenoj kao preprint na arXivu.

Šta tvrdi Starlink?

Njihov izbor riječi podržavaju i brojke. U svim mega konstelacijama niske Zemljine orbite, proračuni pokazuju da se "bliski prilaz", definisan kao prolazak dva satelita na udaljenosti manjoj od 1 kilometra jedan od drugog, događa otprilike jednom svakih 22 sekunde. Samo za Starlink, takvi susreti se događaju otprilike svakih 11 minuta. Osim toga, svaki od hiljada Starlinkovih satelita mora izvršiti u prosjeku 41 manevar svake godine kako bi izbjegao sudare s drugim objektima u orbiti.

Na prvi pogled, ovo može izgledati kao pažljivo upravljan sistem koji funkcioniše kako je predviđeno. Ali inženjeri znaju da su "granični slučajevi", događaji koji izlaze izvan normalnih radnih uslova, često ono što izaziva velike kvarove. Prema radu, solarne oluje predstavljaju jedan takav granični slučaj za mega konstelacije satelita. U tipičnim uslovima, solarne oluje remete rad satelita na dva glavna načina.

Solarne oluje kao sistemska prijetnja

Prvo, one zagrijavaju gornje slojeve Zemljine atmosfere. To dodatno zagrijavanje uzrokuje širenje zraka, što povećava atmosferski otpor na satelite i također može otežati predviđanje njihovih tačnih položaja. S većim otporom, sateliti moraju sagorijevati dodatno gorivo kako bi održali svoje planirane orbite.

Možda će također morati trošiti gorivo na manevre izbjegavanja kada projekcije sugerišu da bi se njihove putanje mogle presjeći s drugim satelitima. Tokom "Gannon oluje" u maju 2024. preko polovine svih satelita u LEO zoni moralo je potrošiti barem dio svog goriva na ove manevre repozicioniranja.

Kesslerov sindrom

Drugi efekat može biti još ozbiljniji: solarne oluje mogu onesposobiti vlastite navigacijske i komunikacijske sisteme satelita. Ako se to dogodi, satelit možda neće moći skrenuti s opasnosti. Kada kombinujete taj gubitak kontrole sa većim otporom i većom nesigurnošću položaja koju stvara zagrijana atmosfera, to bi moglo dovesti do neposredne katastrofe.

Kesslerov sindrom je najpoznatije utjelovljenje ove katastrofe, gdje oblak krhotina oko Zemlje onemogućava ljudima da lansiraju bilo šta u orbitu (ili dalje) bez da to bude uništeno. Ali Kesslerovom sindromu su potrebne decenije da se u potpunosti razvije. Kako bi pokazali neposrednost problema koji ove solarne oluje mogu uzrokovati, autori su osmislili novu metriku - Sat za realizaciju sudara i značajnu štetu (CRASH).

Dani udaljeni od nepovratnih sudara

Prema njihovim proračunima, od juna 2025. godine, ako bi operateri satelita izgubili sposobnost slanja komandi za manevre izbjegavanja, došlo bi do katastrofalnog sudara za 2,8 dana. Uporedite to sa 121 danom koliko su izračunali da bi bio slučaj 2018. godine, prije ere megakonstelacija, i možete vidjeti zašto su zabrinuti. Možda još više uznemiruje to što, ako operateri izgube kontrolu čak i na samo 24 sata, postoji 30% šanse za katastrofalan sudar koji bi mogao poslužiti kao početni slučaj za višedecenijski proces Kesslerovog sindroma.

Nažalost, solarne oluje ne dolaze s mnogo upozorenja - možda samo najviše dan ili dva. Čak i kada se to dogodi, ne možemo nužno ništa učiniti po tom pitanju osim pokušati zaštititi satelite na koje bi mogle utjecati.

Ali dinamično okruženje koje unose u atmosferu zahtijeva povratne informacije i kontrolu u stvarnom vremenu kako bi se efikasno upravljalo tim satelitima. Ako ta kontrola u realnom vremenu padne u vodu, prema radu, imamo samo nekoliko dana da je ponovo uspostavimo prije nego što se cijela kula od karata sruši.

Poznata opasnost s trajnim posljedicama

Ovo također nije prazna spekulacija. Gannon oluja iz 2024. bila je najjača u posljednjih nekoliko decenija, ali već znamo za jednu jaču - Carringtonov događaj iz 1859. To je bila najjača solarna oluja ikada zabilježena, a ako bi se sličan događaj dogodio danas, uništio bi našu sposobnost kontrole naših satelita mnogo duže od 3 dana.

U suštini, jedan događaj, za koji već postoji presedan u historijskom pamćenju, mogao bi uništiti našu satelitsku infrastrukturu i ostaviti nas vezanim za Zemlju u doglednoj budućnosti čovječanstva.

To ne zvuči kao budućnost u kojoj bi ljudi željeli živjeti. I dok postoje kompromisi između korištenja tehničkih mogućnosti koje nam pružaju LEO mega-konstelacije i rizika koji one predstavljaju za buduće svemirske poduhvate, najbolje je imati realnu procjenu tih rizika. Kada je u pitanju potencijal gubitka pristupa svemiru generacijama zbog jedne posebno jake solarne oluje, najbolje je barem donositi informisane odluke, a ovaj rad svakako pomaže u njihovom kreiranju.

╰┈➤ Program N1 televizije možete pratiti UŽIVO na ovom linku kao i putem aplikacija za Android /iPhone/iPad