Πώς μια ηλιακή καταιγίδα μπορεί να επηρεάσει τους δορυφόρους και να φέρει τον πλανήτη ένα βήμα πριν από το χάος
- Του Νίκου Ζαμπάρα
Σε ένα φαινομενικά συνηθισμένο διαστημικό ταξίδι έρχεται η καταστροφή. Διάσπαρτα αντικείμενα από τη σύγκρουση δορυφόρων, που κινήθηκαν ανεξέλεγκτα καθώς ισχυρές ηλιακές καταιγίδες μπλόκαραν τα ηλεκτρονικά συστήματά τους, χτυπούν διαστημικούς σταθμούς, προκαλώντας αλυσιδωτές συνέπειες. Οχι μόνο στο Διάστημα, αλλά και στη Γη… Μια κατάσταση που αποτυπώθηκε με πολύ γλαφυρό τρόπο στο κινηματογραφικό πανί από την ταινία «Gravity» το μακρινό 2013, αλλά πλέον φαντάζει τόσο κοντινή μας. Αυτό, άλλωστε, υποστηρίζουν οι επιστήμονες, επισημαίνοντας ότι το Διάστημα, που άλλοτε θεωρούνταν ένας ασφαλής και άφθονος χώρος, πλέον έχει πάψει να έχει αυτόν τον χαρακτήρα. Η τροχιά της Γης έχει μετατραπεί σε έναν από τους πιο… πυκνοκατοικημένους «διαδρόμους κυκλοφορίας» που έχει δημιουργήσει η ανθρωπότητα!
Κι αυτός ο «διάδρομος» -όπως τονίζουν οι επιστήμονες- «κρύβει» έναν νέο δείκτη κινδύνου, τον οποίο μάλιστα έχουν ήδη «βαφτίσει». Και το όνομα αυτού: crash clock. Δεν είναι ένα ρολόι, που μετράει αντίστροφα τις ημέρες έως την κυκλοφορία του επόμενου… iPhone ή του νέου μοντέλου Tesla, αλλά πρόκειται για το υπολογιστικό «ρολόι», που εκτιμά πόσος χρόνος χρειάζεται για την πρώτη καταστροφική σύγκρουση δορυφόρων σε χαμηλή τροχιά (LEO), που θα προκαλέσει αλυσιδωτές και καταστροφικές επιπτώσεις επί Γης.
Και η ένδειξη του ρολογιού αυτού είναι σοκαριστική. Διότι η «οθόνη» του θα έγραφε (στην παρούσα χρονική στιγμή) 2,8 ημέρες έως την πρόσκρουση!
Το ερώτημα που ίσως γεννηθεί είναι πώς μπορεί να συμβεί αυτή η πρόσκρουση για να έχει τις ανάλογες επιπτώσεις στον πλανήτη. Η απάντηση που δίνεται από τους ειδικούς είναι πως πλέον όλο αυτό δεν κινείται απλά στη σφαίρα της φαντασίας ή του κινηματογραφικού πεδίου, αλλά υπάρχουν ήδη σενάρια στα οποία οι δορυφόροι μπορεί να χάσουν την ικανότητα ελιγμών τους. Και από εκεί θα αρχίσει η «αλυσίδα» των προβλημάτων.
Ισχυρές ηλιακές καταιγίδες, σφάλματα λογισμικού, κυβερνοεπιθέσεις, απώλεια επικοινωνίας με τους χειριστές επί Γης είναι μερικοί από τους λόγους που μπορεί να μετατρέψουν το αρχικό σενάριο σε μια μεγάλου μεγέθους καταστροφή.
ΟΙ «καραμπόλες»
Οι συγκρούσεις διαστημικών «σκουπιδιών» με δορυφόρους είναι κάτι που συμβαίνει συχνά, αλλά, όπως τονίζουν οι ειδικοί, έως τώρα αυτές ήταν… αμελητέες. Το μεγάλο «κομφούζιο», όμως, που έχει αρχίσει να επικρατεί στο Διάστημα δεν αποκλείεται να οδηγήσει σε μια διαστημική «καραμπόλα», με πολλές επιπτώσεις στην καθημερινότητά μας. Οι εκτιμήσεις των ειδικών κάνουν λόγο για την ύπαρξη περισσοτέρων από 9.000 δορυφόρων που περιστρέφονται γύρω από τη Γη, ενώ. σύμφωνα με τους υπολογισμούς. δύο δορυφόροι περνούν σε απόσταση μικρότερη του ενός χιλιομέτρου ο ένας από τον άλλον κάθε 22 δευτερόλεπτα. Μια σύγκρουση με ταχύτητες δεκάδων χιλιομέτρων την ώρα σημαίνει ότι οι δορυφόροι θα διαλυθούν και θα δημιουργηθούν εκατοντάδες ή και χιλιάδες θραύσματα.
Και από εκεί θα ξεκινήσει το «σύνδρομο Kessler», δηλαδή μια αλυσιδωτή αντίδραση, όπου κάθε σύγκρουση αυξάνει την πιθανότητα ακόμη περισσοτέρων συγκρούσεων. Το σύνδρομο Kessler γίνεται έτσι το σημείο για να αρχίσει η αντίστροφη μέτρηση για το crash clock. Ο προτεινόμενος δείκτης του Crash clock δίνει με βάσει τους πιο πρόσφατους υπολογισμούς μια τιμή 2,8 ημερών έως την πρώτη καταστροφική σύγκρουση. Μια τιμή που δίχως άλλο… φοβίζει για τις δυνατότητες αντίδρασης που μπορεί να υπάρχουν. Πολύ δε περισσότερο εάν αναλογιστεί κάποιος ότι η τιμή το 2018 ήταν 121 ημέρες! Αυτό σημαίνει ότι η «χρονική ασφάλεια» της τροχιάς έχει μειωθεί πάνω από 40 φορές μέσα σε λιγότερο από μία δεκαετία.
Κάθε ενεργός δορυφόρος που περιστρέφεται γύρω από τη Γη πραγματοποιεί δεκάδες ελιγμούς αποφυγής κάθε χρόνο. Το σύστημα έως τώρα λειτουργεί ομαλά. Αλλά οριακά, όπως τονίζουν οι ειδικοί, οι οποίοι εκφράζουν την πεποίθηση ότι ο κίνδυνος να συμβεί ένα απρόοπτο είναι υπαρκτός και συνεχώς αυξανόμενος. Είναι σαφείς, ωστόσο, πως οι υπολογισμοί τους και οι αναφορές τους δεν είναι πρόβλεψη καταστροφής αλλά προειδοποίησης.
Χρησιμοποιώντας το crash clock, οι ερευνητές εκτιμούν ότι οι 2,8 ημέρες είναι ο χρόνος που υπολογίζεται ότι χρειάζεται για την πρώτη καταστροφική σύγκρουση δορυφόρων σε χαμηλή τροχιά, που θα προκαλέσει μια σειρά από προβλήματα. Δίχως, όμως, να σημαίνει ότι δεν υπάρχει και περιθώριο αντίδρασης ή ότι η σύγκρουση μπορεί να μην προκαλέσει τις ζημιές που δίνουν οι υπολογισμοί.
Ο τρόπος υπολογισμού του χρόνου πρόσκρουσης
Το χρονικό διάστημα των 2,8 ημερών για μια καταστροφική σύγκρουση είναι μια εκτίμηση των επιστημόνων η οποία δεν είναι αυθαίρετη. Ούτε προκύπτει από κάποια εικασία ή ένα σενάριο επιστημονικής φαντασίας! Αντίθετα, βασίζεται σε συγκεκριμένους μαθηματικούς υπολογισμούς και πραγματικά δεδομένα για την κίνηση των δορυφόρων γύρω από τη Γη.
Οι επιστήμονες άρχισαν από κάτι απλό: τον αριθμό και την πυκνότητα των αντικειμένων στη χαμηλή τροχιά της Γης. Χρησιμοποίησαν δημόσια διαθέσιμα στοιχεία τροχιών (γνωστά ως TLE), τα οποία περιγράφουν με ακρίβεια τη θέση και την ταχύτητα χιλιάδων ενεργών δορυφόρων και διαστημικών αντικειμένων. Στη συνέχεια, χώρισαν τη χαμηλή τροχιά σε «ζώνες ύψους» και υπολόγισαν πόσα αντικείμενα κινούνται μέσα σε καθεμία. Οσο περισσότερα αντικείμενα υπάρχουν σε περιορισμένο χώρο τόσο αυξάνεται η πιθανότητα σύγκρουσης – όπως ακριβώς συμβαίνει σε έναν υπερφορτωμένο αυτοκινητόδρομο.
Το κρίσιμο βήμα ήταν η εξής υπόθεση: τι θα συνέβαινε αν σταματούσαν όλοι οι ελιγμοί αποφυγής; Δηλαδή, αν για κάποιον λόγο οι δορυφόροι δεν μπορούσαν να αλλάξουν πορεία όταν πλησίαζαν επικίνδυνα ο ένας τον άλλον. Με βάση τη μέση ταχύτητα των δορυφόρων (περίπου 7-8 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο) και την «αποτελεσματική επιφάνεια σύγκρουσης» κάθε αντικειμένου, οι ερευνητές υπολόγισαν τον ρυθμό με τον οποίο αναμένονται συγκρούσεις. Από αυτόν τον ρυθμό προκύπτει ένας μέσος χρόνος αναμονής μέχρι την πρώτη σοβαρή πρόσκρουση.
Το αποτέλεσμα ήταν εντυπωσιακό και συνάμα εκπληκτικά ανησυχητικό: περίπου 2,8 ημέρες. Δεν σημαίνει ότι η σύγκρουση θα γίνει σίγουρα τότε, αλλά ότι, στατιστικά, αυτός είναι ο χρόνος που «αντέχει» πλέον η τροχιά της Γης χωρίς ενεργή διαχείριση.
Πώς μπορούν να αρχίσουν οι αλυσιδωτές συνέπειες
Το crash clock δεν υποστηρίζει ότι οι δορυφόροι θα συγκρουστούν από μόνοι τους. Αντίθετα, δείχνει πόσο ευάλωτο έχει γίνει το σύστημα αν συμβεί ένα σοβαρό εξωτερικό ή εσωτερικό πλήγμα. Eνας από τους πιο επικίνδυνους και ρεαλιστικούς παράγοντες είναι οι ηλιακές καταιγίδες. Oταν ο Hλιος εκτοξεύει τεράστιες ποσότητες φορτισμένων σωματιδίων προς τη Γη, η ανώτερη ατμόσφαιρα θερμαίνεται και «φουσκώνει». Αυτό αυξάνει την αεροδυναμική τριβή που δέχονται οι δορυφόροι, με αποτέλεσμα να χάνουν ύψος και να αλλάζουν τροχιά απρόβλεπτα.
Για να αντισταθμίσουν αυτό το φαινόμενο, οι δορυφόροι πρέπει να καταναλώσουν καύσιμα και να κάνουν διορθωτικούς ελιγμούς. Oμως, κατά τη διάρκεια ισχυρών ηλιακών καταιγίδων τα ίδια τα συστήματα επικοινωνίας και πλοήγησης μπορεί να υποστούν παρεμβολές ή βλάβες. Με απλά λόγια, οι δορυφόροι μπορεί να μη «βλέπουν» σωστά πού βρίσκονται – ούτε να λαμβάνουν εντολές από τη Γη. Αν χαθεί έστω και προσωρινά ο έλεγχος μεγάλου αριθμού δορυφόρων, οι ελιγμοί αποφυγής παύουν να λειτουργούν. Τότε ενεργοποιείται το σενάριο του crash clock.
CYBERATTACK
Οι ηλιακές καταιγίδες δεν είναι, όμως, ο μόνος κίνδυνος. Μαζικές αστοχίες λογισμικού, κυβερνοεπιθέσεις, διακοπές στα δίκτυα παρακολούθησης ή ακόμα και ανθρώπινα λάθη στον συντονισμό των τροχιών μπορούν να προκαλέσουν παρόμοιο αποτέλεσμα. Σε ένα τόσο πυκνό περιβάλλον η απώλεια ελέγχου ακόμη και για λίγες ώρες αυξάνει δραματικά την πιθανότητα σύγκρουσης.
Αν συμβεί η πρώτη καταστροφική πρόσκρουση, τα θραύσματα που θα δημιουργηθούν μπορούν να προκαλέσουν νέες συγκρούσεις, οδηγώντας στο λεγόμενο σύνδρομο Kessler – μια αλυσιδωτή αντίδραση που μπορεί να καταστήσει ολόκληρα τμήματα της τροχιάς μη χρησιμοποιήσιμα. Το μήνυμα των επιστημόνων είναι σαφές: το πρόβλημα δεν είναι ότι το σύστημα θα καταρρεύσει αύριο, αλλά ότι δεν έχει πια περιθώριο λάθους.
Τεράστιες επιπτώσεις στην καθημερινή ζωή
Μια μεγάλης κλίμακας σύγκρουση δορυφόρων δεν θα ήταν απλώς ένα γεγονός που αφορά το Διάστημα. Οι επιπτώσεις της θα γίνονταν άμεσα αισθητές στην καθημερινή ζωή της Γης, επηρεάζοντας κρίσιμες υποδομές και υπηρεσίες.
Καταρχάς, η καταστροφή δορυφόρων θα έθετε σε κίνδυνο τα συστήματα επικοινωνίας, όπως το διαδίκτυο, η τηλεφωνία και οι τηλεοπτικές μεταδόσεις, ειδικά σε απομακρυσμένες περιοχές που βασίζονται αποκλειστικά σε δορυφορικές συνδέσεις. Παράλληλα, σοβαρά προβλήματα θα εμφανίζονταν στη δορυφορική πλοήγηση (GPS), με επιπτώσεις στις μεταφορές, στην αεροπλοΐα, στη ναυσιπλοΐα και στις υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης.
Ακόμη πιο ανησυχητικό είναι το ενδεχόμενο της δημιουργίας χιλιάδων θραυσμάτων που θα κινούνται με τεράστιες ταχύτητες. Αυτά τα θραύσματα μπορούν να προκαλέσουν νέες συγκρούσεις, εγκλωβίζοντας ολόκληρες ζώνες της χαμηλής τροχιάς της Γης σε μια μόνιμη κατάσταση κινδύνου, καθιστώντας αδύνατες νέες εκτοξεύσεις.
Οι οικονομικές συνέπειες θα ήταν επίσης τεράστιες: δισεκατομμύρια ευρώ σε χαμένες επενδύσεις, διακοπές στις εμπορικές αλυσίδες και καθυστερήσεις σε κρίσιμες υπηρεσίες. Μακροπρόθεσμα, η ανθρωπότητα θα μπορούσε να χάσει την ασφαλή πρόσβαση στο Διάστημα, με επιπτώσεις στην επιστημονική έρευνα, στην παρακολούθηση του κλίματος και την παγκόσμια ασφάλεια. Μια τέτοια σύγκρουση δεν θα ήταν απλώς ένα ατύχημα – θα ήταν ένα συστημικό σοκ για τον σύγχρονο κόσμο.
