Zemlji prijeti svemirska katastrofa, sami stvaramo uslove za Kesslerov sindrom

Sudari satelita i njihovih ostataka mogli bi pokrenuti lančanu reakciju koja bi nisku Zemljinu orbitu učinila neupotrebljivom, pa čak i neprohodnom na desetljeća ili stoljeća. Taj scenarij, poznat kao Kesslerov sindrom, predmet je nove analize prema kojoj bi mogao nastupiti između 2040. i 2184. godine, zavisno od daljnjeg broja lansiranja i načina na koji se sateliti raspadaju pri udaru.

Problem nastaje kada jedan sudar proizvede mnoštvo novih fragmenata. Oni zatim mogu pogoditi druge objekte, stvarajući još otpada i povećavajući vjerovatnoću narednih udara.

Upravo na takav razvoj događaja Donald Kessler i Burton Cour-Palais upozorili su još 1978. godine. Od tada se slanje satelita u orbitu dodatno ubrzalo.

Prošla kroz Sunčev sistemNa kometi 3I/ATLAS otkriveni sastojci važni za život, ali šta oni znače?

Gotovo 19.000 satelita oko Zemlje

Prema podacima od 31. jula 2026. godine, oko Zemlje kruži približno 18.850 satelita, ukupne mase oko 17.000 tona, iako se ne nalaze svi u niskoj orbiti. Zabilježeno je više od 660 incidenata koji su uključivali raspade, eksplozije i sudare.

Od lansiranja prvog satelita 1957. godine, letjelice u orbiti dobile su brojne uloge, od špijunaže do omogućavanja rada GPS-a. Istovremeno se izvan Kármánove linije, međunarodno prihvaćene granice svemira, gomilao i otpad nastao ljudskim djelovanjem.

Planovi Elona Muska i drugih predviđaju da se u narednim godinama u orbitu pošalje još više satelita.

Veliki prostor svemira sam po sebi ne uklanja opasnost. Kessler i Cour-Palais u svom prvom radu objasnili su da rast broja aktivnih i neaktivnih satelita povećava mogućnost sudara, a velike brzine kretanja čine posljedice takvih udara posebno ozbiljnim.

„Prosječna brzina udara od 10 kilometara u sekundi znači da će gotovo svi objekti u Zemljinoj orbiti pri sudaru pokazivati karakteristike udara pri hiperbrzinama“, napisali su.

Prema njihovom objašnjenju, materijal na mjestu udara vjerovatno bi se rastopio ili ispario.

„Nastat će krater ili rupa, a izbačena rastopljena masa spojit će se u više ili manje sferične čestice. Osim toga, udarni valovi, fragmenti čestica koji udaraju u druge površine i pritisak pare mogu izazvati fragmentaciju izvan područja kratera, što može dovesti do katastrofalnog raspada oba objekta.“

Proces su uporedili s onim u asteroidnom pojasu, ali uz znatno brži razvoj. Upozorili su na mogućnost nastanka „pojasa otpada“ unutar narednog stoljeća i preporučili ograničavanje lansiranja kako bi se njegovo formiranje odgodilo.

Sudari su već proizveli hiljade fragmenata

Prvi slučajni sudar dvaju satelita dogodio se 10. februara 2009. godine. Operativni satelit koji je mogao manevrisati sudario se s napuštenim satelitom starim 16 godina, pri relativnoj brzini od 11,6 kilometara u sekundi. Ta brzina bila je bliska onoj koju je Kessler ranije razmatrao.

„Za manje od jedne milisekunde dva satelita su se raspala, proizvevši gotovo 2.000 praćenih objekata otpada i približno 100.000 nepraćenih fragmenata centimetarske veličine“, navodi se u radu o tom sudaru.

Veliku količinu otpada stvorio je i kineski protivsatelitski test, u kojem je satelit Fengyun-1C namjerno uništen projektilom srednjeg dometa. Nastalo je 3.300 objekata koje je moguće pratiti.

„To je bio daleko najgori događaj raspada u historiji svemirskih aktivnosti, oko 3,5 puta gori od prethodnog najgoreg događaja“, objašnjava Evropska svemirska agencija (ESA).

Posljedice tog uništenja i dalje se osjećaju.

„Sateliti u Sunčevo-sinhronim orbitama na visini od oko 800 kilometara i danas bilježe povećan broj bliskih prolazaka s objektima otpada“, navodi ESA, dodajući da približno 30 posto takvih događaja uzrokuju fragmenti Fengyuna-1C.

U tekstu se kao najnoviji primjer raspada navodi događaj od 13. septembra 2026. godine, kada se satelit iz vremena Hladnog rata razbio na komade.

Kessler je upozorenje ponovio 1991. godine

Dok se broj lansiranja nastavljao povećavati, Kessler se 1991. ponovo bavio budućnošću orbitalnog okruženja. Priznao je da modeli sadrže neizvjesnosti i da su potrebne dodatne analize i podaci.

„Međutim, priroda tih neizvjesnosti takva je da je, iako je buduće okruženje neizvjesno, manje neizvjesna činjenica da će sudari određivati to buduće okruženje“, napisao je.

Dodao je da su već dostupni podaci bili dovoljni da pokažu kako bi lančani sudari mogli određivati buduću količinu otpada čak i bez povećanja tadašnjeg broja objekata u niskoj Zemljinoj orbiti ili uz njegovo vrlo malo povećanje.

Raniji radovi upućivali su na to da bi za razvoj takvog scenarija mogla biti potrebna desetljeća, pa i stoljeća. Novija analiza ekonomije satelita i mogućnosti nekontrolisanog rasta broja sudara razmatra i znatno bliži početak.

Zašto ekonomski interes može pogoršati problem

Autori nove analize upozoravaju na neograničen pristup niskoj Zemljinoj orbiti, pri kojem pojedinačne organizacije ne preuzimaju puni trošak rizika koji stvaraju drugim satelitima. Prema njihovom zaključku, ekonomski podsticaji mogu čak pogodovati ponašanju koje vodi prema Kesslerovom sindromu.

„Kesslerov sindrom ima sličnosti s izumiranjem biološke populacije“, pišu autori.

Objašnjavaju da, kada su buduće koristi očuvanja, svedene na današnju vrijednost, manje od neposredne koristi eksploatacije, maksimalan profit može biti ostvaren čak i iscrpljivanjem resursa do nestanka. Kao primjer navode situaciju u kojoj je prirodna stopa rasta populacije niža od diskontne stope.

Njihova procjena da bi Kesslerov sindrom mogao nastupiti između 2040. i 2184. godine zavisi od toga koliko će novih objekata biti poslano u orbitu i koliko će fragmenata nastajati u sudarima.

Uklanjanje otpada i međunarodna saradnja

Razvijaju se misije koje bi hvatale i uklanjale neaktivne satelite i fragmente, kao i pristupi kojima bi se otpad usmjeravao prema atmosferi da u njoj sagori.

Ipak, razmjeri problema znače da bi čišćenje bilo zahtjevno i nakon što takve metode budu ispitane i potvrđene u praksi.

Međunarodna saradnja zato je jedno od ključnih pitanja. Sprečavanje nekontrolisanog lanca sudara zahtijeva pažljivije upravljanje onim što se šalje u orbitu, uz napore da se ukloni otpad koji se već nalazi oko Zemlje.