با افزایش شمار ماهواره‌های مستقر در مدار نزدیک زمین در سال‌های اخیر، خطر برخورد آن‌ها با یکدیگر به نحو چشمگیر افزایش یافته است.
با افزایش شمار ماهواره‌های مستقر در مدار نزدیک زمین در سال‌های اخیر، خطر برخورد آن‌ها با یکدیگر به نحو چشمگیر افزایش یافته است.
گردانندگان منظومه‌های ماهواره‌ای همواره به منظور پیشگیری از برخورد با دیگر فضاپیماها و زباله‌های فضایی، ناگزیر به جابه‌جایی ماهواره‌هایشان هستند. بر اساس برآوردهای مبتنی بر داده‌های موجود، به لطف ماهواره‌های استارلینکاسپیس ایکس، شمار چنین نزدیکی‌های خطرناکی همچنان افزایش خواهد یافت.
به نقل از هیو لوئیس، مدیر گروه پژوهش‌های فضانوردی در دانشگاه ساوث‌همپتون بریتانیا، ماهواره‌های استارلینک اسپیس ایکس هر هفته به‌تنهایی مسئول نزدیک به ۱۶۰۰ مواجهه نزدیک بین دو فضاپیما هستند. این عدد تقریباً ۵۰ درصد کل چنین حوادثی به شمار می‌آید.
لوئیس به‌عنوان کارشناس ارشد در زمینه زباله‌های فضایی، بر اساس داده‌ها از پایگاه داده‌ی سقراط (گزارش‌‌های نزدیکی مداری ماهواره‌ای ارزیابی‌کننده برخوردهای تهدیدآمیز در فضا)، برآوردهای منظم از وضعیت مدار زمین انجام می‌دهد. این ابزار که تحت مدیریت وب‌سایت سلسترک است، درباره مدارهای ماهواره‌ها اطلاعات ارائه می‌دهد و به‌منظور ارزیابی خطر برخورد، مسیرهای حرکتشان در آینده را مدل‌سازی می‌کند.
لوئیس که به‌روزرسانی‌های منظمی در توییتر منتشر می‌کند، روند نگران‌کننده‌ای در داده‌هایی شاهد بوده است که نمایانگر استقرار سریع منظومه‌ی استارلینک هستند. او به اسپیس‌دات‌کام گفت: «به داده‌ها از می ۲۰۱۹، وقتی استارلینک برای نخستین بار پرتاب شد، نگاه انداختم تا معضل این منظومه‌های ماهواره‌ای را درک کنم. از آن زمان، شمار نزدیکی‌های شناسایی‌شده توسط پایگاه داده سقراط بیش از دو برابر شده است. اکنون در وضعیتی هستیم که استارلینک مسئول نیمی از این نزدیکی‌ها است.»
۱۶۰۰ عبور نزدیک کنونی شامل نزدیکی بین دو ماهواره استارلینک نیز هست. بدون در نظر گرفتن این نزدیکی‌ها، ماهواره‌های استارلینک هر هفته ۵۰۰ مرتبه به سایر فضاپیماها نزدیک می‌شوند.
نمودار نشان‌دهنده رشد تعداد رویارویی‌های نزدیک در فضا است.
به‌عنوان مقایسه، وان‌وب، رقیب استارلینک که هم‌اکنون بیش از ۲۵۰ ماهواره در مدار دارد، هر هفته مسئول ۸۰ عبور نزدیک از کنار ماهواره‌های متعلق به دیگر گردانندگان است. این وضعیت در آینده به‌مراتب بدتر خواهد شد؛ زیرا تاکنون فقط ۱۷۰۰ دستگاه از مجموع چند ده هزار ماهواره منظومه استارلینک به مدار پرتاب شده است. بر اساس برآورد لوئیس، وقتی اسپیس ایکس تمام ۱۲ هزار ماهواره نسل اول منظومه‌اش را روانه مدار کند، ماهواره‌های این شرکت مسئول ۹۰ درصد از تمام رویارویی‌های نزدیک خواهند بود.
خطر برخورد
سیامک حصار، مدیرعامل و بنیان‌گذار شرکت کیهان اسپیس، افزایش نزدیکی‌ها را تأیید می‌کند. شرکت او که مشغول ساخت سامانه مدیریت ترافیک فضایی خودکار تجاری است، برآورد می‌کند که یک گرداننده مسئول مدیریت تقریباً ۵۰ ماهواره، به‌طور متوسط هر هفته تا ۳۰۰ هشدار رسمی برخورد دریافت خواهد کرد. این هشدارها شامل مواجهه با دیگر ماهواره‌ها و همچنین زباله‌های فضایی است. حصار به اسپیس‌دات‌کام گفت از بین این ۳۰۰ هشدار، در حداکثر ۱۰ مورد ممکن است لازم باشد که گرداننده، مانور اجتناب از برخورد انجام بدهد.
کیهان اسپیس برآوردهایش را بر اساس داده‌های ارائه‌شده توسط شبکه‌ی نظارت فضایی ایالات متحده انجام می‌دهد. این شبکه از رادارها و تلسکوپ‌ها که تحت مدیریت نیروی فضایی آمریکا قرار دارد، بر تقریباً ۳۰ هزار ماهواره‌ی فعال و ازکارافتاده و همچنین بقایای مداری با اندازه حداقل ۱۰ سانتی‌متر، از نزدیک نظارت می‌کند و دقیق‌ترین داده‌های مکانی را از این اجسام در حال گردش در مدار ارائه می‌دهد.
حصار افزود به دنبال رشد ابرمنظومه‌های ماهواره‌ای نظیر استارلینک و با بهبود توانایی حسگرها در شناسایی اجسام به‌مراتب کوچک‌تر، انتظار می‌رود اندازه فهرست اجسام مداری در آینده نزدیک ده برابر شود. وجود اجسام بیشتر در فهرست به معنی رویارویی‌های نزدیک خطرناک‌تر است. حصار می‌گوید: «این مشکل واقعاً دارد از کنترل خارج می‌شود. فرایندهای موجود بسیار دستی و مقیاس‌ناپذیر هستند و اشتراک‌گذاری اطلاعات کافی بین نهادهایی که ممکن است تحت تأثیر برخورد احتمالی قرار گیرند، وجود ندارد.»
حصار مشکل مواجهه نزدیک فضاپیماها را با رانندگی در بزرگراه و ناآگاهی از وقوع تصادفی در چند کیلومتری جلوتر از شما مقایسه می‌کند. اگر دو فضاپیما در مدار با یکدیگر برخورد کنند، توده بقایای ناشی از تصادم، دیگر ماهواره‌های در حال حرکت در ناحیه مشابه را تهدید می‌کند. به گفته حصار، دیگر اجسامی که در مدار پرواز می‌کنند، باید بتوانند از چنین وضعیتی مطلع بشوند.
تصمیم‌های اشتباه
با وجود نگرانی‌ها، تاکنون فقط سه برخورد مداری تأییدشده به وقوع پیوسته است. ابتدای هفته گذشته جاناتان مک‌داول، اخترفیزیکدان و ردیاب ماهواره در مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین در کمبریج ماساچوست، بر اساس شواهد یافت‌شده در داده‌های ردیاب فضایی، دریافت که ماهواره هواشناسی چینی یونهای ۰۲-۱ که مارس امسال متلاشی شد، در واقع به تکه‌ای زباله فضایی برخورد کرده بود.
شدیدترین برخورد فضایی تاریخ در فوریه ۲۰۰۹ رخ داد. در آن زمان، ماهواره مخابراتی آمریکایی ایریدیوم ۳۳ و ماهواره نظامی ازکارافتاده روسیه به نام کاسموس ۲۲۵۱ در ارتفاع ۷۸۹ کیلومتری با یکدیگر برخورد کردند. این حادثه موجب رها شدن بیش از هزار قطعه زباله بزرگ‌تر از ۱۰ سانتی‌متر در مدار شد. بسیاری از این بقایا بعداً مسئول حوادث مداری بیشتر شدند.
لوئیس نگران است که با روند کنونی رشد شمار عبورهای نزدیک، خطر تصمیم‌های اشتباه از سوی گردانندگان ماهواره نیز افزایش یابد. مانورهای اجتناب از برخورد به صرف سوخت، زمان و تلاش نیاز دارند و از این‌رو گردانندگان ماهواره همواره چنین خطراتی را به‌دقت ارزیابی می‌کنند. تصمیم به انجام ندادن مانور اجتناب از برخورد پس از هشدار، مانند تصمیمی که گرداننده ایریدیوم در سال ۲۰۰۹ گرفت، می‌تواند محیط مداری را برای سال‌ها و دهه‌ها به مکانی آشفته و ناامن تبدیل کند. لوئیس می‌گوید: «در وضعیتی که روزانه هشدار دریافت می‌کنید، نمی‌توانید برای هر چیزی مانور انجام دهید. مانورها نیازمند مصرف سوخت هستند؛ در نتیجه باید نوعی آستانه وجود داشته باشد. اما این به معنای پذیرفتن مقداری ریسک است. مشکل این است که در مقطعی احتمال تصمیم‌گیری اشتباه وجود دارد.»
حصار می‌گوید عدم قطعیت‌ها درباره‌ی موقعیت ماهواره‌ها و زباله‌های فضایی همچنان در خور توجه است. در مورد ماهواره‌های عملیاتی، بزرگی خطا می‌تواند حداکثر تا ۱۰۰ متر باشد. وقتی صحبت از بقایای مداری به میان می‌آید، عدم قطعیت درباره موقعیت دقیق ممکن است در حد یک مایل یا بیشتر باشد.
در سپتامبر ۲۰۱۹، یک ماهواره متعلق به سازمان فضایی اروپا به‌طرز خطرناک از کنار یکی از ماهواره‌های استارلینک اسپیس ایکس عبور کرد. سازمان فضایی مجبور شد به منظور اجتناب از برخورد، فضاپیمایش را حرکت بدهد.
انحصار استارلینک
لوئیس درباره افزایش تأثیر یک بازیگر (اسپیس ایکس) بر ایمنی عملیات مداری نگرانی دارد؛ به‌ویژه اینکه این شرکت فضایی به‌تازگی به دنیای عملیات ماهواره‌ای وارد شده است. وی می‌گوید: «ما برای انجام کار صحیح به یک شرکت اعتماد می‌کنیم. در وضعیتی هستیم که اغلب مانورهایی که می‌بینیم شامل استارلینک خواهد بود. آن‌ها قبلاً ارائه‌دهنده خدمات پرتاب بودند و اکنون بزرگ‌ترین گرداننده ماهواره‌ای جهان محسوب می‌شوند؛ اما اسپیس ایکس صرفاً چند سال است که این کار را انجام می‌دهد و در نتیجه، تجربه کمی دارد.»
اسپیس ایکس برای دور نگاه داشتن ناوگان ماهواره‌هایش از سایر فضاپیماها بر سامانه‌ی خودکار اجتناب از برخورد متکی است. اما این سامانه می‌تواند برخی اوقات مشکلات بیشتری ایجاد کند. به گفته لوئیس، اصلاحات مداری خودکار مسیر پیش‌بینی‌شده را تغییر می‌دهد و از این‌رو پیش‌بینی‌ها از برخوردهای مداری را پیچیده‌تر می‌کند. او می‌گوید استارلینک تمام مانورهایی که انجام می‌دهد، علنی نمی‌کند؛ اما این باور وجود دارد که آن‌ها تمام اوقات اصلاحات و تغییرات کوچک فراوانی اعمال می‌کنند. این مسئله موجب بروز مشکلاتی برای دیگران می‌شود؛ زیرا هیچ‌کس نمی‌داند آن ماهواره کجا خواهد بود و در چند روز آتی چه خواهد کرد.
منبع: زومیت