Jak wynika z badań opublikowanych w formie preprintu, współczesna niska orbita okołoziemska (LEO) funkcjonuje jak niezwykle złożony, a zarazem delikatny system zależności. Tysiące satelitów poruszają się z ogromnymi prędkościami, sięgającymi około 27 tysięcy kilometrów na godzinę. Z kolei ich bezpieczne działanie zależy od ciągłej kontroli, precyzyjnych obliczeń i nieustannego wykonywania manewrów unikowych.
W rzeczywistości sytuacja jest znacznie bardziej napięta, niż mogłoby się wydawać. Obiekty na orbicie mijają się w odległości mniejszej niż jeden kilometr średnio co kilkadziesiąt sekund, a same satelity – szczególnie w ramach wielkich konstelacji takich jak Starlink – wykonują dziesiątki tysięcy manewrów unikowych rocznie. To pokazuje, iż system działa poprawnie tylko dlatego, że wszystko funkcjonuje niemal perfekcyjnie.
Czytaj też: Kosmiczna szansa czy kosztowna iluzja? Co polski oddział ESA naprawdę oznaczałby dla Polski
Problem pojawia się w sytuacjach skrajnych. Badacze zauważają, że jednym z największych zagrożeń są burze słoneczne, czyli zjawiska mogące w krótkim czasie zakłócić działanie satelitów, systemów komunikacyjnych i nawigacyjnych. Wbrew intuicji nie chodzi o bezpośrednie zniszczenie satelitów przez promieniowanie, lecz o utratę kontroli nad ich ruchem.
Podczas silnej burzy słonecznej atmosfera Ziemi nagrzewa się i rozszerza, co zwiększa opór dla satelitów. Zmienia to ich trajektorie i sprawia, iż przewidywanie ich położenia staje się znacznie trudniejsze. Jednocześnie mogą zostać zakłócone systemy komunikacji i sterowania, które umożliwiają wykonywanie manewrów unikowych.
To właśnie w takim scenariuszu pojawia się największe ryzyko. Naukowcy opracowali wskaźnik nazwany CRASH Clock, który mierzy, jak szybko mogłoby dojść do poważnej kolizji w przypadku utraty kontroli nad satelitami. Wynik jest alarmujący: obecnie wystarczy około 2,8 dnia, aby doszło do katastrofalnego zderzenia. Jeszcze kilka lat temu sytuacja wyglądała zupełnie inaczej. W 2018 roku czas ten wynosił ponad 100 dni. Tak gwałtowne skrócenie wynika przede wszystkim z ogromnego wzrostu liczby satelitów na orbicie, szczególnie w ramach tzw. megakonstelacji.
Co więcej, badania pokazują, że nawet krótkotrwała utrata kontroli może być niebezpieczna. Już 24 godziny bez możliwości sterowania satelitami oznaczają około 30% ryzyka wystąpienia kolizji, która mogłaby zapoczątkować reakcję łańcuchową. Taki scenariusz polega na tym, że jedno zderzenie generuje chmurę odłamków, które wywołują dodatkowe kolizje, tworząc lawinowy efekt. W skrajnym przypadku orbita wokół Ziemi mogłaby zostać tak zanieczyszczona, iż wysyłanie nowych satelitów stałoby się praktycznie niemożliwe przez dziesięciolecia.
Czytaj też: Obserwacje kosmosu ujawniły eksplozję tak potężną, że potrzeba było stworzenia nowej kategorii
Oczywiście w tym momencie muszę odnotować, że taki całkowity scenariusz nie nastąpi natychmiast. Innymi słowy, pierwsze zderzenie mogłoby być początkiem poważnych problemów, które pojawiłyby się później. Nawet pojedyncza katastrofa oznaczałaby powstanie ogromnej ilości odłamków, zwiększając ryzyko kolejnych incydentów i podnosząc koszty operacji kosmicznych.
Jakie byłyby konsekwencje? Współczesna cywilizacja w dużym stopniu opiera się na satelitach: od systemów GPS, przez komunikację internetową, po prognozy pogody i infrastrukturę finansową. Ich nagła utrata mogłaby doprowadzić do poważnych zakłóceń w funkcjonowaniu gospodarki i technologii, a nawet wywołać globalny kryzys informacyjny. Eksperci podkreślają, że kluczowe jest ograniczenie zagęszczenia satelitów, lepsze zarządzanie ruchem orbitalnym oraz rozwój systemów odpornych na zakłócenia, zwłaszcza te wywołane aktywnością Słońca. Bez tego niska orbita okołoziemska może coraz bardziej przypominać kosmiczny domek z kart.
Źródło: arXiv
