Οι κίνδυνοι από τις ηλιακές καταιγίδες
Η ραγδαία ανάπτυξη των δορυφορικών υπερ-συστημάτων, όπως το Starlink της SpaceX, έχει αλλάξει ριζικά την παγκόσμια επικοινωνία.
Ωστόσο, νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο arXiv αναδεικνύει την ευθραυστότητα αυτών των συστημάτων, ιδιαίτερα μπροστά σε φυσικές καταστροφές όπως οι ηλιακές καταιγίδες. Οι επιστήμονες προειδοποιούν ότι αυτό το τεχνολογικό επίτευγμα μπορεί να βρίσκεται σε κίνδυνο, με δυνητικά καταστροφικές συνέπειες για την τροχιά της Γης και τα δορυφορικά δίκτυα.
Η ευθραυστότητα των δορυφορικών υπερ-συστημάτων
Η πρόσφατη μελέτη της Sarah Thiele και των συνεργατών της παρουσιάζει τα δορυφορικά συστήματα ως ένα «σπίτι από τραπουλόχαρτα». Τα δορυφορικά δίκτυα χαμηλής τροχιάς (LEO), που παρέχουν παγκόσμια πρόσβαση στο διαδίκτυο, λειτουργούν πλέον με πολύ μεγαλύτερο ρίσκο από όσο υπολογίζαμε.
Οι δορυφόροι αυτών των συστημάτων έρχονται σε «κοντινές συναντήσεις» μεταξύ τους με συχνότητα που φτάνει έως και κάθε 22 δευτερόλεπτα για ολόκληρη την υπερ-συστοιχία, ενώ το Starlink αντιμετωπίζει μια τέτοια συνάντηση κάθε 11 λεπτά.
Η συχνότητα αυτή δείχνει την θεμελιώδη αστάθεια των συστημάτων. Κάθε δορυφόρος χρειάζεται πολλαπλές ελιγμούς κάθε χρόνο για να αποφύγει συγκρούσεις, με τους δορυφόρους του Starlink να πραγματοποιούν κατά μέσο όρο 41 τέτοιες κινήσεις ετησίως. Η διαδικασία αυτή, αν και σχεδιασμένη προσεκτικά, δείχνει την εξάρτηση των συστημάτων από συνεχή και άμεσο έλεγχο.
Οι κίνδυνοι από τις ηλιακές καταιγίδες
Οι ηλιακές καταιγίδες αποτελούν μια από τις πιο απρόβλεπτες φυσικές απειλές για τα δορυφορικά δίκτυα. Η μελέτη τονίζει ότι μπορούν να προκαλέσουν απώλεια ελέγχου των δορυφόρων, ειδικά στα συστήματα πλοήγησης και επικοινωνίας. Κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας καταιγίδας, οι δορυφόροι δεν μπορούν να εκτελέσουν κρίσιμους ελιγμούς, αυξάνοντας τον κίνδυνο συγκρούσεων.
Η ηλιακή καταιγίδα Gannon του Μαΐου 2024 υπήρξε χαρακτηριστικό παράδειγμα. Περισσότεροι από τους μισούς δορυφόρους χαμηλής τροχιάς χρειάστηκε να καταναλώσουν καύσιμα για να αποφύγουν κινδύνους λόγω αυξημένης αντίστασης από την θερμαινόμενη ατμόσφαιρα.
Το γεγονός αυτό μπορεί να επιταχύνει τη φθορά των δορυφόρων και να προκαλέσει αλυσιδωτές συγκρούσεις, ενώ η πλήρης αδυναμία ενός δορυφόρου να κινηθεί θα μπορούσε να οδηγήσει σε καταστροφικές συνέπειες για ολόκληρη την υπερ-συστοιχία.
Το ρολόι CRASH: Ένα νέο μέτρο κινδύνου
Για να ποσοτικοποιήσουν τον κίνδυνο, η ομάδα της Thiele εισήγαγε το εργαλείο CRASH (Collision Realization and Significant Harm). Αυτό το εργαλείο εκτιμά πόσο γρήγορα μπορεί να συμβεί μια καταστροφή αν οι δορυφόροι χάσουν την ικανότητα να λαμβάνουν εντολές για αποφυγή συγκρούσεων. Σύμφωνα με τη μελέτη, έως τον Ιούνιο του 2025, μια καταστροφική σύγκρουση θα μπορούσε να συμβεί σε μόλις 2,8 μέρες σε περίπτωση αδυναμίας ελέγχου, σε αντίθεση με τις 121 μέρες που είχαν υπολογιστεί το 2018 πριν την επέκταση των υπερ-συστημάτων.
Ακόμη και μια απώλεια ελέγχου 24 ωρών αυξάνει τον κίνδυνο κατά 30%, ξεκινώντας μια αλυσιδωτή αντίδραση που θα μπορούσε να οδηγήσει στο φαινόμενο Kessler – τη ραγδαία αύξηση διαστημικών σκουπιδιών που μπορεί να καταστήσει την τροχιά της Γης ακατάλληλη για νέες εκτοξεύσεις για γενιές.
Η ιστορική προειδοποίηση του Carrington
Η πιο ανησυχητική διαπίστωση της έρευνας είναι ότι τέτοιες ηλιακές καταιγίδες δεν είναι θεωρητικές. Το Carrington Event του 1859, η ισχυρότερη ηλιακή καταιγίδα που έχει καταγραφεί, δείχνει το μέγεθος της απειλής. Αν ένα παρόμοιο γεγονός συνέβαινε σήμερα, με την εξάρτηση μας από τα υπερ-συστήματα, θα μπορούσε να καταστρέψει την παγκόσμια επικοινωνία και να παγώσει την πρόσβαση στο διάστημα για δεκαετίες.
Σε αντίθεση με τις συνήθεις ηλιακές καταιγίδες, το Carrington Event ήταν μια τεράστια εκπομπή μάζας από το στέμμα του Ήλιου (CME) που επηρέασε ολόκληρη τη Γη. Αν επαναληφθεί σήμερα, οι συνέπειες για τα δορυφορικά δίκτυα θα ήταν άμεσες και εκτεταμένες, με πιθανή κατάρρευση της παγκόσμιας επικοινωνίας και των διαστημικών αποστολών.