בעולם מוטרדים מאד מהצפיפות ההולכת וגדלה בחלל, ובמיוחד מפסולת החלל שכוללת לווינים ישנים וחלקי טילים. על פי ההערכות של NASA – סוכנות החלל האמריקנית, בחלל נעים היום יותר מ 100 מיליון עצמים שאין בהם שימוש. אחד הפתרונות שנבחן מלבד פיתוח לוויני איסוף פסולת הוא בניית לווינים מעץ, מה שיקל על השמדתם לאחר תום השימוש בהם.
תחת הכותרת, “מבטיחים את העתיד של כלכלת החלל”, Securing the Future of the Global Space Economy, התכנסה באמצע חודש פברואר האחרון ועידה מיוחדת בערב הסעודית, במטרה לפתח פתרונות לפינוי פסולת חלל שמסכנת את תנועת הלווינים ובמיוחד בשכבת החלל הנמוכה שהופכת להיות צפופה מאד. בועידה השתתפו מנהיגים, ראשי סוכנויות חלל, מדענים וחברות מסחריות שמפתחות פתרונות ייעודים, כדי להתמודד עם הבעיה שהולכת ומתגברת. על פי ההערכות שהציגה NASA בכנס, בחלל יש כיום כ 20,000 לווינים ישנים שיצאו משימוש וממשיכים לשייט ללא הכוונה מהקרקע.במילים אחרות, אבודים בחלל. הגודל הממצוע של לווין ישן הוא כשל מכונית קטנה. בנוסף ללווינים הללו נעים בשכבה הנמוכה עוד כ 500,000 מיליון חלקים בגודל ממוצע של כחצי מטר ועוד 100,000,000 חלקיקים בגודל שנע בין ס”מ בודדים למ”מ. כל חלק כזה שפוגע בלווין יכול להוציא אותו משימוש או לפגוע במערכות חיוניות שלו. בכנס הוצגו מספר פתרונות אפשריים לפינוי פסולת חלל כאשר השורה התחתונה הייתה כי חייבים לאמץ תכנית גלובלית. אחרת, בתוך מספר שנים החלל “ייסתם” ויפגע ביכולות חיוניות לאנושות כמו מחקר אקלימי, תקשורת לווינית ופיתוח יכולות עתידיות מחוץ לכדור הארץ.
אחד הפתרונות המוצעים לליקוט פסולת חלל הוא פיתוח יפני של חברת Astroscale Japan Inc. הלווין בשם ADRAS-J, אמור להיות בשלב הראשון מעין לווין תצפית / מחקר שיתקרב לחלקי טילים ישנים שמיקמו לווינים בחלל ונותרו בו ללא שימוש. המדענים אמורים לבדוק את אופן התנהגות החלקים הללו ובעזרת תצפית רציפה ומחקר דל אופן התנועה שלהם, לפתח שיטות להסיט אותם מהשכבה הנמוכה לכיוון האטמוספירה. על ידי הפעולה הזו אמורים החלקים הללו להילכד בכוח המשיכה של כדור הארץ ולהישרף בכניסה לאטמוספירה. החלק שנבחר למחקר שייארך כחצי שנה, הוא שארית של הטיל היפני H-2A ששוגר לחלל ב 2009 ומאז נמצא במסלול לא נשלט סביב כדור הארץ. החלק הזה של הטיל באורך של 11 מטרים והיקף של 4 מטרים, נחשב לעצם גדול יחסית ולכן המעקב אחריו יהיה קל יותר. את הלווין הראשון בסדרת לוויני המחקר שלה שיגרה Astroscale ב 2021, אבל בעיית מדחפים גרמה לו לנטוש את המשימה, לחזור לאטמוספרה ולהישרף שם.
פתרון נוסף שמפותח בימים אלה כדי להקל על הצפיפות בשכבה התחתונה הוא פיתוח לווינים מעץ. מי שעומד מאחורי הפרויקט הניסיוני הזה הן NASA ו JAXA – Japan Aerospace Exploration Agency, סוכנות החלל של ממשלת יפן. הלווין הניסיוני הראשון בגודל של כוס, אמור להיות משוגר בקיץ הקרוב. ניסויים ראשונים בשלושה סוגי עצים: מגנוליה, ליבנה ודובדבן כבר נעשו בשנה האחרונה על ידי מדענים מאוניברסיטת קיוטו בתחנת החלל הבינלאומית. בניסוי שארך 10 חודשים התברר שאף אחד מלוחות העץ השונים לא הושפע מתנאי חוסר הכבידה והקרינה בחלל. בנוסף הוכח כי כל שלושת העצים עמידים לתנאי טמפרטורה נמוכה, הם לא שינו את צורתם או את מבנה החומר שלהם. לבסוף נבחר עץ מגנוליה כמתאים ביותר בשל העובדה שהוא קשיח יותר בתהליך הייצור ונוטה הכי פחות להיסדק. התכנון הוא לבנות את הלווינים העתידיים מחומרים זולים, ידידותיים לסביבה וזמינים. בנוסף, כאשר יסיימו את השימוש, הם ישרפו טוב יותר בכניסה לאטמוספירה ללא שיירים.
רוב פסולת החלל היא שאריות של אלומניום או טיטניום. העובדה שמדובר בחלקים זוהרים גורמת במצטבר למה שהחוקרים מכנים, זיהום אור סביבתי. החלקים הללו מאירים את החושך על ידי הקרנת אור השמש, ובכך גורמים להתבהרות ממוצעת של כ 10% בשעות הלילה. לדעת החוקרים לתופעה הזו יש השלכות סביבתיות ובנוסף הן פוגעות ביכולת תצפית של טלסקופים.
תמונה: צילום של לווינים ועצמים בשכבת החלל הנמוכה צילום: NASA ODPO
זהירות בדרכים
תחנת החלל הבינלאומית נאלצה במהלך חודש נובמבר האחרון לבצע תמרון חירום בכדי להתחמק מפגיעה של חלק מלווין אמריקני ישן שנע ללא שליטה. זו היה האירוע הרביעי במספר שבו נאלצו מפעילי התחנה לתמרון כזה בשנים האחרונות. כיום מנהלת NASA מעקב צמוד אחרי עשרות אלפי חלקיקים בשכבת החלל הנמוכה והם ממוספרים ומקוטלגים. הבעיה היא בחלקיקים קטנים מאד שלא ניתן לזהות מכדור הארץ ופגיעה שלהם בלווין יכולה להיות קטלנית. חוקרים מאוניברסיטת מישיגן פיתחו טלסקופ מבוסס גלי רדיו שיכול לזהות את העצמים הקטנים הללו לפני שהם פוגעים בעצם אחר. המחקר הוכיח כי לפני התנגשות של שני עצמים בחלל, הם פולטים גלי קול, בדומה לחשמל סטטי. התקנה של מערכת גילוי מבוססת קול על לווינים חיוניים, יכולה להתריע לפני התנגשות צפויה עם פסולת חלל. הפרויקט הזה נמצא עדיין בשלבי מחקר ראשוניים מאחר ועוצמת הקול שפולטים החלקיקים קטנה מאד, ועדיין קשה לזיהוי.
תמונת שער: תחנת החלל הבינלאומית
צילום: NASA
