מאז שיגור החללית הראשונה לחלל, בני האדם לא ניקו אחריהם, ומסלולי הלווינים מתמלאים פסולת. סוכנות החלל האירופית הכריזה שתשגר בשנת 2025 לווין, שתפקידו יהיה לאסוף זבל ולהפטר ממנו.

בפוסט על מסלולי לווינים [1] הסברנו איך גופים נשארים בחלל מסביב לפלנטה: הם טסים מהר. לווין ממוצע נע בערך פי 5 יותר מהר מכדור שנפלט מלוע של רובה M-16. זבל חללי, בדומה ללווינים, מסתובב במסלולים סביב כדור הארץ ולכן גם המהירות שלו היא גבוהה מאוד. זבל חללי (space debris) מוגדר כ"כל חפץ מעשה ידי אדם שנמצא בחלל ולא מתפקד" [2]. ההגדרה הזו נכונה להרבה דברים שנמצאים מעלינו: חתיכות טילים ישנות, לווינים שנגמרו להם הדלק או הבטריה, רסיסים של לווינים שנהרסו בהתנגשויות, טיפות של צבע או דלק שהתגבשו בקור ואפילו החללית הישראלית "בראשית" נחשבת לזבל חללי על הירח. הימצאה של בראשית על הירח לא נחשבת לבעיה, כי הקיום שלה על הירח לא באמת מפריע, אבל זבל חללי שנמצא במסלולים בהם מתפעלים לווינים עשוי להיות בעיה רצינית.

הבעיה העיקרית עם זבל חללי היא הסכנה מהתנגשות. התנגשויות במהירויות בהן גופים בחלל טסים יכולות להיות הרסניות. לכן, כשבונים היום לווין לוקחים בחשבון סיכון להתנגשות עם חלקיקים קטנים, וגם מוסיפים עודף דלק, כדי שיהיה מספיק במקרה שצריך לתמרן ולברוח מהתנגשות עם זבל חללי.

ההערכה היא, שכיום יש כ-34 אלף חתיכות זבל שגודלן עולה על 10 סנטימטרים, כ-900 אלף חתיכות שגודלן בין 1 ל 10 סנטימטרים, וכ-128 מיליון חתיכות שגודלן בין 1 ל-10מילימטרים [3]. גם אם בני האדם יפסיקו לשגר עצמים לחלל מחר, המספרים האלה יכולים להשתנות. חלק מהחתיכות נמצאות קרוב מספיק לאטמוספירה בשביל להאט עם השנים וליפול לאט לכיוון כדור הארץ - מה שיקטין את כמות החתיכות. אבל הדעיכה הזו לא מספיקה, ולצערנו הזבל יתרבה גם אם לא נשגר דבר: חתיכות גדולות עלולות להתפרק, והתנגשויות בין חתיכות שונות של זבל יגרמו לעוד רסיסים להתפזר. כמות החתיכות גדלה בקצב מהיר יותר מכמות החלקים שנופלים. החשש הוא מ"אפקט קסלר", המתאר שלב שבו יהיה כל כך הרבה זבל, והוא יתרבה בקצב כל כך גדול, שלא נוכל לשגר עוד לווינים.

החדשות הטובות הן, שאנחנו כרגע ממש לא שם. כן, יש הרבה זבל, אבל הסיכוי של לווין ממוצע להתנגש עם חתיכת זבל הוא בדרך כלל מאוד נמוך. עד כדי כך נמוך, שאירוע חמור של "סיכוי גבוה להתנגשות" נחשב כשיש סיכוי של כאחד לאלף שהלווין יתנגש עם משהו. במצב הזה אין כדאיות כלכלית לנקות זבל חללי, כי הלווין יכול לבצע תמרון התחמקות.

החדשות הרעות הן, שהמצב הזה יכול להשתנות בקרוב. היום בחלל יש כאלפיים לווינים מתפקדים. בגלל שזול היום לשגר לווינים קטנים, חברות כמו ספייס אקס של אילון מאסק מתכננות לשגר אלפי לווינים קטנים שיחליפו את לוויני התקשורת הגדולים והכבדים (שנמצאים במסלול רחוק). ספייס אקס מתכננת לשגר בפרויקט סטארלינק שלה כארבעים אלף לווינים שיספקו כיסוי אינטרנט לכל נקודה על כדור הארץ [4]. ספייס אקס היא גם לא החברה היחידה עם שאיפות כאלה. למעשה, בשנים הקרובות אוכלוסית הלווינים צפויה להכפיל את עצמה בעשרות מונים, והצפי הוא שבעקבותיה תגדל גם כמות הזבל החללי. ייתכן שבגלל פרוייקטים כאלה משימות של ניקוי יהפכו למשתלמות כלכלית!

בנוסף, כדי לשמר את המצב הזה שבו הסיכון הוא נמוך, נחתמו הסכמים בין־לאומיים שמטרתם להגביל את כמות הזבל החללי. לצערנו, לא כל המדינות מקפידות על ההסכמים. סין פיצצה בשנת 2007 לווין שלה בניסוי של טיל - מה שגרם לכ-35 אלף חתיכות של הלווין להתפזר וליצור כמות אדירה של זבל. הסינים טענו שתוך 10 שנים רוב החתיכות יפלו לכדור הארץ, אבל כבר ב 2007 מדענים מערביים הראו שכ 80% מחתיכות הזבל לא ייפלו גם עוד 100 שנה [5]. לצערנו המדענים המערביים צדקו. במרץ השנה הודו ביצעה "פעלול" דומה, וירטה לווין שלה, אבל עשתה את זה בצורה יותר אחראית כך שיצרה "רק" כ–150 חלקים, ורובם ייפלו בשנתיים–שלוש הקרובות [6] (אף כי ההודים טענו שכל החלקים ייפלו תוך מספר ימים).

לנקות חתיכות של זבל לוויני זה אתגר הנדסי לא פשוט. לא קל לשלוט על סיבוב וכיוון של לווין, וזה אפילו יותר קשה כשהלווין מחבר את עצמו לחתיכה של זבל שאין למהנדסים יכולת לדעת מה הגודל או המנח הזוויתי שלה עד שהלווין יהיה קרוב אליה מאוד. למרות זאת, הטכנולוגיה כבר בשלה, נערכו בעבר ניסויים של תפיסת עצמים בחלל, וטכנולוגיות כמו הטלת צילצל וזריקת רשת הוכחו כאפשריות. אבל עד היום לא היתה משימה שמטרתה לנקות את החלל.

בתחילת דצמבר, רשות החלל האירופית הכריזה שב 2025 היא תשלח משימה ראשונה שתנקה זבל חללי [7]. מדובר על לווין שיחפש וימצא חתיכת זבל, יתפוס אותה בעזרת 4 זרועות רובוטיות ארוכות, ואז יצלול ביחד איתה לאטמוספירה. הלווין הזה יישרף באטמוספירה ביחד עם חתיכת הזבל שהוא ינקה. אם המשימה הזו תצליח, יתכן שרבות אחרות יבואו בעקבותיה ונתחיל לנקות את הבלאגן שעשינו.

קישורים לקריאה נוספת ומקורות:

[1] מדע גדול בקטנה - מסלולים בחלל (חלק א)

[2] Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) space debris mitigation guidelines.

[3] ESA - Space Debris by the Numbers

[4] SpaceX submits paperwork for 30,000 more Starlink satellites

[5] Analysis of the 2007 Chinese ASAT Test and the Impact of its Debris on the Space Environment

[6]Indian ASAT Forensics - April 9, 2019 Update

[7] Swiss startup ClearSpace wins ESA contract to deorbit Vega rocket debris