ניהול משברים בתקשורת חייב להתקדם לבינה מלאכותית
אסטרוסקייל: "אם רוצים להמשיך להשתמש בחלל – חייבים לנקות אותו"
הצפיפות הגוברת והולכת במסלול החללי הנמוך (LEO) – המלא במיליוני פיסות זבל חללי – מהווה סכנה להמשך חקר החלל וגם לנו, תושבי כדור הארץ. למה חייבים לנקות את הזבל החללי כבר עכשיו? ויש גם זווית ישראלית. איך לא?
מהמפץ הגדול ועד שנת 1957, החלל כולו היה נקי מהתערבות אנושית. בסתיו של אותה שנה, החלו להופיע בחלל הגופים הראשונים מעשה ידי אדם: הספוטניק 1 היה הראשון ומי שלמעשה פתח את עידן החלל. שנה אחר כך שיגרה נאסא את ה-Vanguard. בניגוד לספוטניק, שחזר הביתה, הקשר איתו נותק אחרי זמן מה ושרידיו עדיין שם למעלה.
מאז אותה שנה, מעל עשרת אלפים לוויינים שוגרו לחלל. ישנם כ-5,000 לוויינים אופרטיביים במסלול, כ-4,000 מהם מספקים שירותים ממסלול נמוך של כדור הארץ. עוד 3,000 לוויינים מתים מקיפים גם הם את כדור הארץ. כמעט מחצית מאותם לוויינים עובדים שוגרו בשלוש השנים האחרונות. במהלך העשור הבא, קצב הצמיחה הזה יואץ. איגוד תעשיית הלוויין מעריך שייתכן שיהיו יותר מ-100,000 חלליות מסחריות במסלול סביב כדור הארץ עד 2030.
לוויינים ששוגרו לגבהים שמעל 800 ק"מ מעל כדור הארץ יישארו במסלולם למשך שנים רבות, ודעיכת המסלול שלהם עשויה לארוך עשרות שנים. למעשה, הלוויינים הראשונים ששוגרו לא צוידו באמצעים להאצת חזרתם לכדור הארץ כאשר הדלק שעליהם אוזל, או כשמשימתם הסתיימה, והם ימשיכו לנוע במסלולם. לוויינים כאלה גם עשויים להתפרק לחלקים או להתנגש באחרים וליצור ענן חלקיקים. נאסא מדווחים שהחלל מסביב לכדור הארץ זרוע בערך 9,000 טונות של פסולת. לאחר 65 שנים של טיסה בחלל, חלליות נטושות, שלבי רקטות עברו, חומרה ששוחררה במהלך משימות, מנועים התפוצצו ועוד מתקרבים ללא שליטה סביב כדור הארץ במהירויות של 25,000 ק"מ לשעה. מוערך שבערך 70% מפסולת זו נמצאת במסלול הנמוך שסביב כדור הארץ (LEO).
סיכון לסביבה
בהתאמה, בשנים האחרונות אומצה על ידי מדינות שונות מדיניות שמכתיבה חזרה של האובייקטים לאטמוספרה בתוך 25 שנה מתום פעולתם של הלוויינים במסלול נמוך, כדי שיישרפו שם. אך אלפי לוויינים לא פעילים יישארו "לנצח" כשהם משייטים למעלה למעלה בחלל, ומהווים מעבר ל״פסולת חלל״, גם סיכון מאד גבוה לאסטרונאוטים ולחלליות לא מאויישות. זאת מעבר לעוד אינספור החלקים הגדולים יותר או הפחות, שאריות של התפרקות, פיצוצים מקריים ושאר זבל מתכתי. בין החלקים האלה ניתן למצוא, למשל, מכונת טסלה אמיתית עם נהג בובה, או שאריות אנושיות של בני אדם שרוצים להיקבר בחלל ששיגרה חברת "סלסטיס". ההערכות הן שיש שם למעלה לצידם עוד כמאה מיליון חלקים נוספים, לעתים בגודל כמה כמה מילימטרים ועוד מאה טריליון שגודלם כמיקרון. הפסולת החללית יכולה לנוע במהירויות של יותר מ-7 ק"מ לשנייה, כמעט פי 10 מהר יותר מכדור רובה וכפי 25 מהר יותר ממטוס נוסעים מסחרי. במהירות זו היא תיסע מלונדון למוסקבה תוך פחות מ-10 דקות, ויכולה לגרום לנזק אדיר בעת ההתנגשות – גם אם מדובר בחתיכה קטנטנה.
"הכמות של פסולת החלל הולכת וגדלה והחשש הוא שנגיע למצב שדומה לתגובת שרשרת גרעינית," מסביר אריה הלזבנד, מנכ"ל אסטרוסקייל ישראל, העוסקת בפיתוח פתרונות טכנולוגייים ולוויינים לניקוי החלל ולשירותים מסחריים ללוויינים. "מעבר לכמות מסוימת של חלקיקים, ייווצרו התנגשויות וכל התנגשות תיצור עוד חלקיקים שייצרו עוד התנגשויות וכן הלאה… תרחיש כזה עלול להפוך אזורים שלמים בחלל סביב כדור הארץ לבלתי שמישים. שירותים רבים – מהאינטרנט העולמי, ניווט, עסקאות פיננסיות וניטור שינויי אקלים, או אפילו הסתכלות על המלחמה באוקראינה – תלויים בטכנולוגיה חללית."
הלזבנד. מגדירים מטרות. צלם: עמי ארליך
למרות עשרות אלפי פיסות פסולת מקוטלגות המקיפות את כדור הארץ, כמו גם המיליונים נוספים שאי אפשר לעקוב אחריהם, עדיין יש זמן להימנע מהגרוע מכל. "
ההתפוצצויות האפשריות האלה הפכו לבעיה גדולה עוד יותר לאחרונה, כאשר רוסיה ירתה בכוונה טיל לעבר הלוויין קוסמוס 1408 – שאינו פועל – בהפגנה בוטה של כוח צבאי ששלח רסיסי חומרה במהירות אקראית ברחבי כדור הארץ באלפי קילומטרים בשעה. יירוט זה, מעריכים מומחים, הכפיל את הסבירות להתנגשות בין לווינים לפסולת חללית בטווח 300-800 ק"מ סביב כדור הארץ.
האיש שראה את הבעיה
אחד הראשונים שהעלה את הבעיה לסדר היום הציבורי היה אסטרו-פיזיקאי של נאסא, בשם דון קסלר שאחת ממשימותיו הייתה להעריך את הסיכונים שהזבל יכול לגרום לתחנות החלל. מחישובים שעשה קסלר עלה שאם ימשיכו להתעלם מהתופעה של הזבל החללי, יכול להיגרם נזק בלתי הפיך ללוויינים שנמצאים במסלול הקרוב לכדור הארץ, כלומר אלה שכדור הארץ זקוק להם במיוחד לתפעולו השוטף. העלויות להרס כזה יכולות להגיע למיליארדי דולרים ולפגיעה בחיי אדם. קסלר למעשה יצא נגד הדעות שרווחו אז בנאסא שאמרו כי אם צריך לדאוג הרי זה רק מהעצמים הגדולים והמוכרים – הוא העריך כי כאשר מספר העצמים, גדולים כקטנים עד זעירים יגדל, כך גם תגדל הסכנה. על פי ההערכות שלו בשנות ה-20 של המאה ה-21, הסכנה של הפסולת תגדל פי 10 והיא אף תהיה מסוכנת מזו של מטאורים שיצנחו אל כדור הארץ.
לאחר מספר תקריות היסטוריות, שהתחילו עם התרסקות לוויין ריגול סובייטי בשם קוסמוס 954 ב-1978, השיח בנושא השתנה והסכנה הפכה לברורה. ״אנו נכנסים לעידן של מספר עולה של התנגשויות קטסטרופיות״, הצהיר קסלר בכל אמצעי תקשורת זמין וקרא למנהלי תוכניות החלל באשר הם להפסיק לזנוח לוויינים וטילים בחלל. ״נכון, כמו בהרבה בעיות סביבתיות השליטה והניקוי יהיו מאוד יקרות אבל אם לא ייעשה דבר, האסון הבא הוא בלתי נמנע״, הוא אמר. עוד בשנת 2020 שני לוויינים סובייטים נטושים כמעט והתנגשו האחד בשני, כשמומחים מעריכים שההתנגשות הייתה יוצרת מעל 200 אלף פיסות זבל חלל קטלניות במיוחד.
בשנת 2006, במאמר שהתפרסם במגזין Science, אומר מחליפו של קסלר, ניקולאס ג׳והנסון, כי רק טיפול אינטנסיבי בניקוי החלל הקרוב – סילוק כל הפסולת – יכול למנוע בעיות בעתיד.
הפוטנציאל המסחרי
הצורך שנובע מעבודתם של קסלר וג'והנסון, לסילוק אקטיבי של זבל חללי ולא להסתפק רק בסילוק פסיבי, מביא עימו פוטנציאל מסחרי מהותי. זאת ועוד: בנוסף לזבל החללי, אנו נכנסים לעידן שבו משוגרות למסלול הלווייני הנמוך (LEO) קונסטלציות לווייני תקשורת שמונות אלפי לוויינים. בין השאר על ידי SPACX בקונסטלצית ה- StarLink וקונסטלצית One Web. אחוז משמעותי של לוויינים אלו עלול לאבד את היכולת לסלק את עצמו מהמסלול ויזדקק לסילוק אקטיבי על ידי חברות שזה עיסוקן.
פוטנציאל מסחרי זה הביא לכך שבשנים האחרונות החלו לצמוח חברות מסחריות שזיהו את הפוטנציאל הגדול שטמון בתחום. ביניהן, אסטרוסקייל (Astroscale), שנכנסה לשוק ניקוי החלל בשנת 2013, ועד כה גייסה 300 מיליון דולר למימוש תוכניות בתחום קיימות בחלל. "העולם מסתמך כעת על שירותים מבוססי חלל, ומגיפת COVID-19 רק העצימה את ההסתמכות הזו", אומר נובו אוקדה, מייסד ומנכ"ל Astroscale Holdings. ״מטרתנו היא לאפשר קיימות בחלל, והארכת חיי לוויינים מייצגת קפיצת מדרגה אדירה ביכולת שלנו לממש מטרה זו״. אוקדה זכה לא מכבר בתואר איש השנה בקטגוריית ׳חברות החלל הקטנות/בינוניות׳. האות, עבור החדשנות והמצוינות של החברה, הוענק לו על ידי מגזין תעשיית החלל היוקרתי SpaceNews. בנאום התודה הוא ציין כי ״הפרס הוא אישור למאמצים שלנו למציאת פתרונות לשמירה על החלל לטובת הדורות הבאים. מדובר במשאב טבע שאינו מתחדש ויש כיום הבנה הגדלה והולכת ששמירה על כדור הארץ אינה אפשרית בלי שמירה על החלל באמצעות טכנולוגיות מבוססות חלל. אנו עובדים כיום עם התעשייה העולמית כדי להגדיר מטרות עסקיות ולקבע מדיניות אחראית שתצמצם נזקים של פסולת חלל ולשמירה על החלל לטובת הדורות הבאים״.
ELSA-d ConOps
בשנת 2020, Astroscale רכשה ומיזגה לתוכה את פעילות Effective Space שהוקמה על ידי הלזבנד, והקימה את Astroscale ישראל, כשהמהלך מיצב את החברה כחברה היחידה בעולם כיום המתמקדת בלעדית באספקת שירותים בחלל הן במסלול לווייני נמוך (״LEO״) והן במסלול גיאוסינכרוני (״GEO״ – גובה 35,786 ק״מ מעל קו המשווה של כדור הארץ). תוכנית לווייני השירות שלה, הנסמכים על תוכן לווין ה-Space Drone ונקראים כעת LEXI, מאפשרת – במקום לבזבז מאות מיליוני דולרים להחלפת לוויין GEO – להאריך את חייו במסלול במחיר סביר, לתקן אותו או לשדרגו בעודו במסלול.
לאחרונה לוויין ניקוי החלל של אסטרוסקייל נבחר לרשימת 100 החידושים הגדולים ב- 2021 של Popular Science והחברה נבחרה ע״י TIME לרשימת 100 החברות המשפיעות ביותר של שנת 2022. לוויין ELSA-d (End-of-Life Services Astrosclae Demonstrator) של אסטרוסקייל, ששוגר ב-2021 כפעילות פרטית ראשונה ממומנת על ידי השקעות הון סיכון, סיים את השלב הראשון במשימתו פורצת הדרך להוכחת התכנות של טכנולוגיות הליבה הדרושות להצמדות לזבל חללי וסילוקו מהמסלול. במהלך המשימה, הדגים לוויין ה-ELSA-d את היכולות של החיישנים המובנים באיתור זבל חללי – או לוויין נטוש בחלל – ואת יכולות הלכידה וההצמדות אל האובייקט שאותר בחלל באמצעות מנגנון עגינה מגנטי. זה היה שלב ראשון באימות הטכנולוגיות המרכזיות שמאפשרות איתור, מפגש ולכידה של אובייקטים בחלל.
אולי יעניין אותך גם...
