סיקור מקיף

תחנת החלל נאלצה שוב לבצע שינוי מסלול כדי להימנע מפסולת חלל

העצם בו מדובר היה פיסת פסולת שנוצרה במהלך התפרקות העצם 23106 (Pegasus R/B). מדובר בשלב עליון של משגר מסוג פגאסוס, ששוגר ב-19 במאי 1994 והתפרק ב-3 ביוני 1996

תחנת החלל צולמה מ-SpaceX Crew Dragon Endeavour במהלך יציאת החללית ממנה לקראת החזרה לכדור הארץ ב-8 בנובמבר 2021. קרדיט: מרכז ג'ונסון של נאס"א
תחנת החלל צולמה מ-SpaceX Crew Dragon Endeavour במהלך יציאת החללית ממנה לקראת החזרה לכדור הארץ ב-8 בנובמבר 2021. קרדיט: מרכז ג'ונסון של נאס"א

תחנת החלל בתמונה מתוך SpaceX Crew Dragon נובמבר 2021

תחנת החלל צולמה מ-SpaceX Crew Dragon Endeavour במהלך יציאת החללית ממנה לקראת החזרה לכדור הארץ ב-8 בנובמבר 2021. קרדיט: מרכז ג'ונסון של נאס"א 

ביום שישי האחרון (3 בדצמבר 2021) בשעה 1:58 שעון החוף המזרחי, הופעל מנוע החללית הרוסית פרוגרס 79, המחוברת לתחנת החלל במשך 2 דקות ו-41 שניות כדי להוריד מעט את מסלול התחנה. תמרון זה סיפק מרווח הפרדה משבר של פסולת רקטות פגאסוס (עצם  39915) שמומחים בליסטיים עקבו אחריו. הצוות ה-66 של תחנת החלל יצא מכלל סכנה, נאמר בהודעת נאס"א. 

תמרון ההימנעות מפסולת שהתגלתה מראש, או PDAM, תואם בין בקרי הטיסה של נאס"א ,סוכנות החלל הרוסית ובפרט האחראים הרוסים על הפעלת חללית הפרוגרס ושאר השותפים הבינלאומיים של התחנה.

עצם 39915 היה פיסת פסולת שנוצרה במהלך התפרקות העצם 23106 (Pegasus R/B). מדובר בשלב עליון של משגר מסוג פגאסוס, ששוגר ב-19 במאי 1994 והתפרק ב-3 ביוני 1996.

זו לא הפעם הראשונה בשבועות האחרונים שבה נאלצו מפעילי תחנת החלל הבינלאומית לשנות את מסלולה.  שבועות ספורים קודם לכן, ב-15 בנובמבר ערכה רוסיה ניסוי בנשק אנטי לוויינים בשיגור ישיר מהקרקע להשמדת אחד מהלוויינים שלה שנמצא במסלול מאז 1982, ויצרה שובל של לפחות 1,500 חלקי פסולת במסלול נמוך שניתנים למעקב ומאיימים על שלומם של האסטרונאוטים.

הטיל ששיגרה רוסיה לצורך הניסוי היה מדגם – Nudol PL-19, מיירט המתוכנן ליירוט טילים בליסטיים שמתפקד גם כנשק אנטי לווייני. ארה"ב, רוסיה וסין מתחרות זו בזו בפיתוח טילים חלל שיכולים לא רק להשמיד טילים בליסטיים בשלב התנועה לכיוון היעד בתווך החלל אלא גם ליירט לוויינים במסלול.

השמדת הלוויין הרוסי הלא פעיל, המכונה קוסמוס 1408, גרמה לשבעת אנשי הצוות על סיפון תחנת החלל הבינלאומית – ארבעה אמריקאים, שני רוסים וגרמני – לתפוס מחסה מספר פעמים כאשר מסלול התחנה הצטלב עם זרם הפסולת ולאטום חלק מהמודלים של התחנה כדי למנוע דליפת חמצן במקרה של התנגשות שתיפער חורים בדופן התחנה. ההתנגשות אירעה כ-500 קילומטרים מעל פני הקרקע ו-80 קילומטרים מעל מסלול תחנת החלל.

שברים אלה הצטרפו ליותר מ-27,000 חלקים של פסולת מסלולית, או "פסולת חלל", נמצאים במעקב של חיישני רשת מעקב החלל העולמית (SSN) של משרד ההגנה האמריקני .  /מספר גדול בהרבה של רכיבי פסולת קטנים מדי למעקב, אבל גדולה מספיק כדי לאיים על טיסות אנושיות בחלל ומשימות רובוטיות – מרחפים בסביבת החלל הקרובה לכדור הארץ. מכיוון שגם הפסולת וגם החלליות נעות במהירויות גבוהות במיוחד (כ-15,700 קמ"ש במסלול נמוך של כדור הארץ), פגיעה של אפילו חתיכה זעירה של פסולת מסלולית בחללית עלולה לגרום לצרות.

האוכלוסייה הגדלה של פסולת חלל מגבירה את הסכנה הפוטנציאלית לכל רכבי החלל, כולל לתחנת החלל הבינלאומית ולחלליות מאוישות אחרות כמו  Crew Dragon של SpaceX .

נאס"א מתייחסת ברצינות לאיום של התנגשויות עם פסולת חלל ויש לה מערכת ארוכת שנים של הנחיות כיצד להתמודד עם כל איום התנגשות פוטנציאלי לתחנת החלל. הנחיות אלה, חלק מגוף גדול יותר של עזרי קבלת החלטות אוגדו  לכללי טיסה המציינים מתי הקרבה הצפויה של פיסת פסולת מגדילה את ההסתברות להתנגשות מספיק כדי שיהיה צורך בפעולת התחמקות או אמצעי זהירות אחרים כדי להבטיח את בטיחות הצוות.

פסולת מסלולית

פסולת החלל כוללת גם פסולת מטאורואידים טבעית וגם פסולת מלאכותית (מעשה ידי אדם). מטאורואידים נמצאים במסלול סביב השמש ומגיעים לכדור הארץ באופן אקראי (רובם נשרפים באטמוספירה כמטאורים – כוכבים נופלים), בעוד שרוב הפסולת המלאכותית נמצאת באופן קבוע במסלול סביב כדור הארץ (ומכאן המונח פסולת "מסלולית").

פסולת מסלולית היא כל חפץ מעשה ידי אדם במסלול סביב כדור הארץ שאינו ממלא עוד תפקיד שימושי. פסולת כזו כוללת חלליות לא מתפקדות, שלבי שיגור נטושים, וכן פסולת שנוצרה בעקבות התנגשויות בין חלקי פסולת גדולים שיצרה הרבה חתיכות קטנות.

יש כ-23,000 חתיכות פסולת שגדולות יותר מכדור טניס המקיפות את כדור הארץ. הם נוסעים במהירויות של עד 17,500 קמ"ש, מספיק מהר כדי שחתיכה קטנה יחסית של פסולת מסלולית תפגע בלוויין או בחללית. יש חצי מיליון פיסות פסולת בגודל של גולה או יותר (עד 1 סנטימטר) או יותר, וכ-100 מיליון פיסות פסולת בקוטר של מילימטר ומעלה. יש הרבה יותר רסיסי פסולת קטנה יותר בגודל מיקרומטר.

אפילו כתמי צבע זעירים עלולים להזיק לחללית בעת נסיעה במהירויות אלו. מספר חלונות של מעבורות החלל הוחלפו בגלל נזק שנגרם מחומר שנותח והוכח ככתמי צבע. למעשה, פסולת מסלולית בגודל מילימטר היא גורם הסיכון הגבוה ביותר לסיום המשימה לרוב החלליות הרובוטיות הפועלות במסלול נמוך סביב כדור הארץ.

בשנת 1996, לוויין צרפתי נפגע וניזוק מפסולת של רקטה צרפתית שהתפוצצה עשור קודם לכן.

ב-10 בפברואר 2009, חללית רוסית שהושבתה התנגשה והשמידה חללית מסחרית אמריקאית פעילה מסדרת  אירידיום. ההתנגשות הוסיפה יותר מ-2,300 חלקים גדולים הניתנים למעקב שברי פסולת קטנים יותר שמצטרפים למלאי של פסולת חלל.

הניסוי של סין נגד לוויין משנת 2007, בו נעשה שימוש בטיל כדי להשמיד לוויין מזג אוויר ישן, הוסיף יותר מ-3,500 חלקים של פסולת גדולה הניתנת למעקב ועוד אינספור רסיסים קטנים. 

מעקב אחר פסולת החלל

משרד ההגנה מתחזק  קטלוג לוויינים מדויק ביותר על עצמים במסלול כדור הארץ. רוב החפצים המקוטלגים גדולים יותר מ-10 סנטימטרים.

נאס"א ומשרד ההגנה האמריקני משתפים פעולה וחולקים אחריות לאפיון סביבת הלוויינים (כולל פסולת מסלולית). רשת מעקב החלל של משרד ההגנה עוקבת אחר עצמים נפרדים בקוטר (5 סנטימטרים) במסלול נמוך של כדור הארץ וכמטר אחד במסלול גאו-סינכרוני (המסלול בגובה 36 אלף ק"מ בהם חגים לווייני התקשורת בסנכרון עם הקרקע). נכון להיום מקוטלגים כ-27,000 עצמים שעדיין נמצאים במסלול ורובם בקוטר של 10 ס"מ ומעלה. באמצעות חיישנים מיוחדים מהקרקע ובדיקות של לוויינים שהוחזרו מהחלל קבעה  נאס"א סטטיסטית את היקף האוכלוסייה עבור עצמים בקוטר של פחות מ-10 ס"מ.

בעוד מגיני תאונה מספקים הגנה מפני פגיעות של חלקיקים קטנים מסנטימטר אחד, חלקיקים גדולים יותר דורשים היערכות ואולי אף שינוי מסלולה של תחנת החלל, כפי שקרה השבוע.

עוד בנושא באתר הידען:

תגובה אחת

  1. צריך לנקות….ספינת איסוף פלסטיק מהים, חללית שואבת חלקיקי לוויאנים,
    מה שחסר לנו זו הגיברת שטסה על מטאטא

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן