בשנים האחרונות לווינים נעשים קטנים יותר, ושיגורם לחלל נעשה זול יותר. בזכות המגמות הללו יצאו לפועל פרויקטים של קבוצות לווינים ענקיות: חבורות גדולות של מאות ואלפי לווינים שינועו בשמים בצורה מתואמת. נדבר על היתרונות של קבוצות כאלה, ועל האתגרים שהן מציבות.

במאי 2019 עלה לרשת סרטון של מה שנראה כמו רכבת לווינים בשמיים. שורה של כ-60 לווינים מנצנצים בשמי הלילה [1]. אלה היו 60 לווינים ששיגרה לחלל חברת ספייס-אקס (SpaceX) של אילון מאסק בשיגור אחד, כחלק מפרויקט סטארלינק: פרויקט שאפתני שמטרתו לשגר לחלל מאות ואלפי לווינים. ספייס-אקס היא לא החברה היחידה שיש לה פרויקט של קבוצה ענקית. לחברה סינית ולבואינג יש גם כאלה, אבל נכון להיום (פברואר 2020) הפרויקט של ספייס-אקס הוא פרויקט הקבוצה הענקית היחיד ששיגר מספר תלת ספרתי של לווינים, ולכן נתמקד בו.

יש הרבה סוגים שונים של לווינים לשימוש אזרחי. לווינים שמשמשים את המדע כמו טלסקופים, לווינים לניווט, GPS, וכמובן, לוויני תקשורת. רוב לוויני התקשורת נמצאים במסלול מאוד גבוה מעל לכדור הארץ. במסלול זה לוקח ללווין 24 שעות להקיף את כדוה"א, וכך הוא נשאר דרך קבע מעל אותה נקודה - כך שהוא יכול לתקשר באופן קבוע עם מספר תחנות קרקע הקולטות אותו. אך פיתוחם ושיגורם של לוויני תקשורת הוא יקר. הן משום שהם גדולים מאוד, והן משום שההגעה למסלול הנמצא כ-36 אלף ק״מ מעל פני הקרקע, צורכת דלק רב. לעומתם רוב הלווינים האחרים (למשל לוויני ריגול) נמצאים במרחק של מאות קילומטרים ספורים. הרעיון העיקרי בפרויקטים של קבוצות הלווינים הוא להחליף את הלווינים הגדולים והרחוקים, בקבוצה של לווינים קטנים יותר וקרובים.

ללוויין קרוב לוקח בערך שעה וחצי להקיף את כדור הארץ (תלוי כמה קרוב הלווין לכדור הארץ) הוא לא נמצא בנקודה קבועה מעל לכדור הארץ. אם מסתכלים על לוויין קרוב מכדור הארץ נראה שהוא נע בשמים. לווינים כאלה לא יכולים לתקשר עם תחנת קרקע באופן קבוע כי לא תמיד הם נמצאים בטווח קליטה. אם נוכל ליצור רשת של לווינים במסלול קרוב, יהיה לפחות לווין אחד בטווח קליטה מתחנת הקרקע בכל רגע נתון. אם הלווינים יתקשרו ביניהם אפשר יהיה להעביר תקשורת מסביב לכדור הארץ במהירות.

הרעיון הזה לא ממש חדש. קיימות כבר קבוצות קטנות הרבה יותר של לוויני תקשורת במסלול נמוך. למשל של חברות גלובל סטאר או אירידיום. אבל קבוצות הלווינים האלה הן בגודל שלא עולה על 100 לווינים והאינטרנט שהם מספקים הוא איטי. הפרויקט של ספייס-אקס מתכנן לשגר לפחות 4,000 לווינים ולספק אינטרנט מהיר, גם למקומות על פני כדור הארץ בהם אין כיום אינטרנט או שהוא מאד יקר.

נשמע כמו חלום? יש אנשים שעבורם פרויקטים כאלה הם סיוט. הראשונים הם מפעילי לווינים שמתפעלים לווינים בגובה נמוך. כרגע יש כ-2,300 לווינים מתפקדים מסביב לכדור הארץ [2]. בפוסט שלנו על זבל חללי ומשימת clearspace-1 סיפרנו לכם שיש גם מיליונים של חתיכות זבל מחתיכות טילים ולווינים שנשברו [3] [4]. אחד התפקידים של המפעילים הוא לשמור על הלוויין שהם מתפעלים מהתנגשויות. הוספה של אלפי לווינים לסביבה הזו עשויה להגביר את הסיכון להתנגשות. בנוסף, היות והלווינים של ספייס-אקס מיוצרים בפס ייצור, במקבצים גדולים, ובצורה שמוזילה עלויות, כנראה האמינות שלהם תהיה נמוכה. מתוך 240 לווינים ששוגרו כבר בפרויקט הזה, חמישה כבר לא מתפקדים (2%). שלושה מתוך החמישה ישארו במסלול כזבל. כל זה יגביר את עומס העבודה על המתפעלים.

קבוצה שניה של אנשים שממש לא אוהבים את הפרויקט הזה הם האסטרונומים. לפעמים קורה שלווין נתפס בעדשה של טלסקופ שחוקר כוכבים רחוקים. אסטרונומים יודעים "לנקות" לווינים מתמונות. אבל הלווינים בפרויקט הזה נעים במקבצים גדולים, אחד אחרי השני, והם קרובים ומסנוורים. בנובמבר האחרון האסטרונומית קלרה מרטינז וסקז מאוניבקסיטת נורת'ווסטרן בשיקגו צייצה: "כמות אדירה של לוויני סטארלינק עברה מעלינו הלילה. הטלסקופ שלנו הושפע מהם. 19 לווינים! המעבר של הרכבת לקח 5 דקות! ממש מדכא... זה לא מגניב בכלל" [5]. בתגובה צייץ אסטרונום אחר מאותו מוסד תמונה שבה נראים שמי הלילה כפי שצולמו ע"י הטלסקופ בצ'ילה, בתמונה נראות "שריטות" שהם למעשה המעבר של הלווינים האלה [6]. אסטרונומים חוששים שכשישוגרו לבסוף כל אלפי הלווינים, הם לא יוכלו להשתמש בטלסקופים מכדור הארץ בצורה יעילה.

חברת ספייס-אקס מבטיחה שהלווינים שלה יתרסקו לקרקע מהר אם יצאו מכלל פעולה, וכמו כן החלה לצפות את הלווינים החדשים בציפוי שיחזיר פחות אור ויסנוור פחות את הטלסקופים. האם זה יעבוד? ברכה או קללה? ימים יגידו.

[1] רכבת לווינים בשמיים

[2] מידע על הלווינים המתפקדים

[3] זבל חללי

[4] הפוסט על clearspace

[5] הפוסט של האסטרונומית

[6] תמונה של שמי הלילה כפי שצולמה בטלסקופ. 19 לוויני ספייסלינק עשו פוטובום