اگر یک روز ماهوارهها نتوانند همدیگر را «ببینند» و از مسیر هم کنار بروند، چه میشود؟ پژوهش تازهای میگوید شاید کمتر از سه روز زمان لازم باشد تا یک برخورد جدی در مدار زمین رخ دهد؛ عددی که برای هر کسی که به آینده سفرهای فضایی، اینترنت ماهوارهای و حتی امنیت ایستگاه فضایی فکر میکند، نگرانکننده است.
داستان از سال ۱۹۷۸ شروع میشود؛ زمانی که دونالد کسلر، پژوهشگر ناسا، همراه همکارانش مقالهای درباره «فراوانی برخورد ماهوارههای مصنوعی» منتشر کرد و هشدار داد یک تصادف میتواند زنجیرهای از برخوردهای بعدی را روشن کند؛ برخوردهایی که با افزایش تکهپارهها، احتمال تصادفهای بعدی را بالاتر میبرند و در نهایت کمربندی از آوار فضایی دور زمین شکل میگیرد. این سناریوی بدبینانه امروز با نام «سندرم کسلر» شناخته میشود؛ کابوسی که در آن مدار زمین به محیطی پرریسک برای عملیات فضایی تبدیل میشود.
سندرم کسلر فقط یک بحث تئوریک نیست. وقتی هزاران شیء ساخت بشر—از ماهوارههای فعال گرفته تا بدنههای رهاشده، قطعات جداشده و ماهوارههای ازکارافتاده—در مدارهای شلوغ (بهخصوص مدار پایین زمین) حرکت میکنند، هر برخورد میتواند مثل یک بمب تکهتکهکننده عمل کند: یک حادثه، هزاران ترکش، و ترکشهایی که خودشان عامل حادثههای بعدی میشوند.
«ساعت CRASH»؛ متر جدید برای استرس مدار زمین
تیمی بینالمللی از پژوهشگران دانشگاه پرینستون، دانشگاه بریتیش کلمبیا و دانشگاه رجاینا برای سنجش ملموستر این ریسک، معیار تازهای پیشنهاد دادهاند: «Collision Realization and Significant Harm» یا همان «ساعت CRASH». ایده ساده است: اگر مانورهای اجتناب از برخورد انجام نشود یا آگاهی موقعیتی (Situational Awareness) بهشدت افت کند، چقدر طول میکشد تا یک برخورد «فاجعهبار» رخ دهد؟
پژوهشگران در نسخه اولیه (هنوز داورینشده) مقالهشان هشدار میدهند که یک اختلال گسترده—مثلاً طوفان خورشیدی بسیار قدرتمند که ارتباطات یا ردیابی ماهوارهها را مختل کند—میتواند زمان برخورد را به ۲٫۸ روز کاهش دهد. یعنی اگر ماهوارهها ناگهان توانایی تشخیص مسیر دیگر اشیا و اجرای مانورهای فرار را از دست بدهند، کمتر از سه روز تا یک تصادف بالقوه ویرانگر فاصله داریم.
این سناریو شاید دور از ذهن به نظر برسد، اما نمونههای نزدیک هم دارد. پژوهشگران یادآوری میکنند در طوفان خورشیدی شدید ماه مه ۲۰۲۴، تعداد زیادی ماهواره مجبور به تغییر مدار شدند و همین «رفتار آشوبناک» در حرکتها باعث شد اطمینان از مانورهای اجتناب از برخورد کاهش پیدا کند؛ وقتی همه همزمان در حال اصلاح مسیرند، پیشبینی دقیق سختتر میشود.
نکته تکاندهندهتر این است که طبق همین معیار، قبل از ورود جدی به «عصر مگاکانستلیشنها»، شرایط بهتر بود. در سال ۲۰۱۸، ساعت CRASH حدود ۱۲۱ روز (نزدیک چهار ماه) برآورد شده بود؛ فقط هفت سال قبل.
برخورد بزرگ، آخر دنیا نیست؛ اما قوانین بازی را عوض میکند
پژوهش جدید یک برداشت رایج را هم اصلاح میکند: حتی اگر «آبشار برخوردها» (collisional cascade) دههها یا قرنها زمان ببرد تا به مرحله انفجاری برسد، یک برخورد بزرگ میتواند همان لحظه فشار شدیدی به محیط مداری وارد کند—حتی اگر به فروپاشی کامل عملیات در مدار منجر نشود.
پژوهشگران این وضعیت را بیشتر شبیه فاجعه «نشت نفت اکسون والدز» توصیف میکنند تا پایان ناگهانی و هالیوودیِ فعالیتها در فضا. یعنی بعد از یک برخورد بزرگ، عملیات ماهوارهای احتمالاً ادامه پیدا میکند، اما با پارامترهای جدید: ریسک بالاتر آسیب، هزینههای بیشتر برای اجتناب از برخورد، و محدودیتهای جدیتر برای مأموریتهای آینده.
و واقعیت این است که مدار پایین زمین شلوغتر از همیشه شده. طبق یک مطالعه اخیر، تعداد اشیا در مدار پایین زمین از حدود ۱۳٬۷۰۰ در سال ۲۰۱۹ به بیش از ۲۴٬۰۰۰ در سال ۲۰۲۵ رسیده است؛ رشدی که با موج پرتاب ماهوارههای اینترنتی و شبکههای پهنباند فضایی همزمان شده.
در حال حاضر، سهم بزرگی از این شلوغی به استارلینکِ اسپیسایکس برمیگردد. این شرکت در اکتبر از عبور از نقطه عطف ۱۰٬۰۰۰ ماهواره استارلینک خبر داد. البته عمر عملیاتی محدود است و گفته میشود روزانه ۱ تا ۲ ماهواره از دست میرود. تا ۳۰ اکتبر، حدود ۹٬۰۰۰ ماهواره فعال در مدار داشته که بیش از ۶۰٪ ماهوارههای فعال پیرامون زمین را تشکیل میدهد.
هرچند ماهوارههای جدید معمولاً طوری طراحی میشوند که هنگام ورود مجدد به جو «کاملاً بسوزند»، اما نگرانی درباره مدیریت ترافیک مداری و احتمال برخورد در کانستلیشنهای عظیم همچنان پابرجاست. حتی اسپیسایکس همین اواخر اعلام کرد پس از یک اتفاق، ارتباطش با یکی از ماهوارههای استارلینک قطع شده؛ ماهواره «تقریباً سالم» مانده، در حال چرخش است و طی چند هفته وارد جو میشود. شرکت تأکید کرده مسیر آن زیر مدار ایستگاه فضایی بینالمللی است و برای خدمه خطری ندارد—اما همین خبرها یادآور این است که «یک خطای کوچک» در محیط شلوغ چهقدر میتواند حساس باشد.
و رقابت تازه شروع شده. آمازون و همچنین شرکت دولتی «China Aerospace Science and Industry Corporation» هم برنامههای جدی برای راهاندازی کانستلیشنهای پهنباند دارند. نتیجه؟ احتمالاً تعداد اشیای مداری در سالهای آینده با شتاب بیشتری افزایش پیدا میکند.
مسئله هم فقط برخورد نیست. متخصصان مدتهاست درباره اثر کانستلیشنها بر رصدهای نجومی هشدار میدهند؛ ردهای نوری ماهوارهها میتوانند دادههای تلسکوپها را آلوده کنند. از سوی دیگر، برخی پژوهشها احتمال میدهند سوختن ماهوارهها در ورود مجدد میتواند آلایندههایی مثل اکسیدهای آلومینیوم در لایههای بالایی جو آزاد کند؛ موضوعی که در بلندمدت ممکن است به شیمی جو و حتی لایه ازن فشار وارد کند. همین نگرانیها باعث شده درخواست برای نظارت سختگیرانهتر، قوانین دقیقتر و استانداردهای جدیتر مدیریت زباله فضایی پررنگتر شود.
«ساعت CRASH» شاید یک عدد ساده باشد، اما پیامش پیچیده نیست: مدار زمین دیگر یک بزرگراه خلوت نیست. هرچه بیشتر شلوغش کنیم، هزینه اشتباه—یا حتی یک اختلال طبیعی مثل طوفان خورشیدی—میتواند خیلی سریعتر از آنچه فکر میکنیم خودش را نشان دهد.
