מחקר חדש מציע מדד שמעריך כמה מהר עלולה להתרחש התנגשות משמעותית אם תיפגע יכולת המעקב והתמרון של לוויינים
להקי לוויינים גדולים, המשמשים כיום לאינטרנט, תקשורת, ניווט, חיזוי מזג אוויר, תצפית על כדור הארץ ושירותים ביטחוניים, משנים במהירות את סביבת החלל הקרובה אלינו. המסלול הנמוך סביב כדור הארץ, המכונהLEO , היה בעבר אזור שבו פעלו לוויינים מעטים יחסית. כיום הוא נעשה צפוף הרבה יותר, דינמי הרבה יותר, ותלוי במערכות בקרה ותיאום שפועלות כמעט ללא הפסקה.
מחקר חדש מזהיר כי הצפיפות הזאת יוצרת פגיעות מערכתית. החוקרים אינם טוענים שסופה סולארית חייבת להשמיד לוויינים ישירות כדי לגרום למשבר. די בכך שהיא תשבש את המעקב, את התקשורת, את חיזוי המסלולים או את היכולת לשלוח פקודות תמרון, כדי שהסיכון להתנגשות משמעותית יעלה במהירות. לפי הכתבה ב־SciTechDaily, המחקר הובל על-ידי שרה תילה, שהחלה את העבודה כדוקטורנטית באוניברסיטת בריטיש קולומביה וכיום נמצאת בפרינסטון, והיא מציעה מדד חדש בשם Collision Realization And Significant Harm, או בקיצור CRASH Clock.
המדד אינו תחזית להתנגשות מסוימת. הוא נועד להעריך את פרק הזמן שבו סביבת הלוויינים עלולה להגיע לאירוע התנגשות גדול, אם תיפגע היכולת של מפעילים לעקוב אחר עצמים או לבצע תמרוני התחמקות. לפי חישוב המבוסס על קטלוג לוויינים מיוני 2025, אם מפעילי לוויינים יאבדו את היכולת לשלוח פקודות לתמרוני התחמקות, התנגשות קטסטרופלית עלולה להתרחש בתוך כ־2.8 ימים. בגרסה רחבה יותר של המדד, הכוללת את כלל העצמים במסלול, הזמן עומד על כ־5.5 ימים. לשם השוואה, בשנת 2018, לפני ההתרחבות המהירה של להקי הלוויינים הגדולים, הנתון עמד על 164 ימים.
להקי לוויינים חייבים התערבות מתמדת
הסיבה לכך היא שלהקי הלוויינים אינם פשוט נעים במסלול קבוע וממשיכים לפעול ללא התערבות. הם זקוקים לעדכוני מיקום, לתחזוקת מסלול, למעקב אחר פסולת חלל ולתמרוני התחמקות. לפי המחקר, לווייני Starlink ביצעו 144,404 תמרוני התחמקות בין 1 בדצמבר 2024 ל־31 במאי 2025. המשמעות היא ממוצע של 41 תמרונים לכל לוויין בשנה, או תמרון התחמקות אחד בכל 1.8 דקות בכלל הרשת. הנתון הזה ממחיש עד כמה הפעילות באזור LEO נשענת על תפעול רציף ומדויק.
סערות שמש עלולות לערער בדיוק את התפעול הזה. כאשר סערה גאומגנטית מחממת את האטמוספרה העליונה, היא גורמת לה להתפשט. לוויינים הנעים בגובה נמוך יחסית חווים אז גרר מוגבר, כלומר האטמוספרה “מושכת” אותם מעט יותר כלפי מטה. כתוצאה מכך הם עלולים לסטות מן המסלול החזוי, לבזבז יותר דלק על תיקוני גובה, ולהיעשות קשים יותר לחיזוי. אם באותו זמן נפגעות גם מערכות ניווט, תקשורת או שליטה קרקעית, מפעילי הלוויינים עלולים לאבד חלק מן היכולת להבין היכן נמצא כל עצם ומתי צריך לבצע תמרון.
סערת מאי 2024, המכונה “סערת גאנון”, סיפקה המחשה לכך. לפי המחקר, כמעט מחצית מכל הלוויינים הפעילים באזור LEO ביצעו תמרונים בעקבות גרר אטמוספרי מוגבר. כאשר לוויינים רבים כל כך משנים מיקום בתוך זמן קצר, ובמקביל גוברת אי־הוודאות לגבי מסלוליהם, חישוב סיכוני ההתנגשות נעשה מורכב בהרבה. סערה חזקה יותר, בקנה מידה של אירוע קרינגטון מ־1859, עלולה לפגוע בסביבה מסלולית צפופה בהרבה מזו שהייתה קיימת אפילו לפני עשור.
מספיקה התנגשות אחת לגרום לכמות עצומה של פסולת חלל
החוקרים מדגישים כי גם התנגשות אחת גדולה עלולה להספיק כדי ליצור בעיה ארוכת טווח. פגיעה בין עצמים גדולים הנעים במהירות של כ־27 אלף קילומטר לשעה יכולה ליצור אלפי שברים חדשים. כל שבר כזה נעשה עצם מסוכן בפני עצמו. סביבת הפסולת בחלל עדיין מושפעת מאירועים קודמים, ובהם ניסוי סיני נגד לוויין ב־2007 וההתנגשות בין Iridium 33 ל־Kosmos 2251 ב־2009. כלומר, גם בלי תרחיש מלא של “תסמונת קסלר”, שבו שרשרת התנגשויות הופכת אזור שלם בחלל לקשה לשימוש, אירוע יחיד עלול להחמיר מאוד את תנאי הפעולה של כל הלוויינים.
הצפיפות כיום כבר ניכרת במספרי ההתקרבויות. לפי החישוב המוצג במחקר, התקרבות של עצמים למרחק של פחות מקילומטר באזור LEO מתרחשת בערך כל 36 שניות. התקרבות שבה מעורב לפחות לוויין אחד מתרחשת בערך כל 41 שניות, והתקרבות בין Starlink לעצם חללי אחר מתרחשת בערך כל 47 שניות. התקרבות אינה התנגשות, ובדרך כלל היא מנוהלת באמצעות מודלים הסתברותיים ותמרונים מתוכננים. אבל המספרים מראים שמרווח הטעות הולך ומצטמצם.
המחקר אינו קורא לוותר על להקי לוויינים. הם מספקים שירותים חיוניים, וחלקם משפרים נגישות לתקשורת באזורים מרוחקים. אבל הוא מצביע על צורך דחוף בניהול אחראי יותר של האזור הלווייני הנמוך: שיתוף נתונים טוב יותר בין מפעילים, חיזוי מדויק יותר של מסלולים בזמן סערות שמש, יכולת תמרון אמינה, מדיניות להפחתת פסולת חלל, והבנה שהחלל הקרוב לכדור הארץ הוא משאב מוגבל.
המסר המרכזי הוא שהסיכון אינו נמצא רק במספר הלוויינים, אלא בתלות של כל המערכת בבקרה רציפה. כל עוד המעקב, התקשורת והתמרון עובדים כראוי, הסיכון מנוהל. אבל אם סערת שמש חזקה או תקלה מערכתית יפגעו ביכולת הזאת, הזמן שנותר למנוע התנגשות משמעותית עלול להימדד בימים, לא בשבועות או חודשים.
למאמר המדעי DOI: 10.48550/arXiv.2512.09643
עוד בנושא באתר הידען:
