Imaginați-vă că o bucată de deșeu spațial de mărimea unui puc de hochei lovește un satelit Starlink cu aproximativ 10 kilometri pe secundă. Energia cinetică este echivalentă cu două kilograme de TNT sau cu cea a unui camion complet încărcat care se deplasează cu 100 de kilometri pe oră.
Satelitul Starlink împrăștie zeci de noi fragmente de deșeuri într-un nor aflat în expansiune. Alți sateliți vor trece pe lângă noile fragmente în câteva minute — unii vor trebui să manevreze pentru a evita încă o coliziune.
Pe măsură ce companiile din întreaga lume continuă să umple orbita joasă a Pământului cu megaconstelații, astfel de coliziuni devin tot mai probabile. Am dezvoltat ceva numit „Ceasul coliziunii” (CRASH Clock) pentru a măsura acest risc. El pornește de la o întrebare simplă: dacă toți sateliții aflați pe orbită și-ar pierde brusc capacitatea de a manevra și de a-și controla orientarea, cât timp ar trece până când doi dintre ei s-ar apropia suficient de mult încât să se ciocnească?
În 2018, înainte ca megaconstelațiile să înceapă să fie lansate, ceasul indica 164 de zile. De atunci, ea a scăzut constant. Noua noastră cercetare arată că, în mai 2026, valoarea ajunsese la 2,5 zile.
Fragmente letale de deșeuri
Sateliții se fragmentează din diverse motive. Uneori explodează din interior, așa cum s-a întâmplat cu Starlink 34343 în martie 2026. Alteori se ciocnesc cu deșeuri spațiale sau cu un meteoroid. Uneori fragmentarea este chiar intenționată, de exemplu atunci când Rusia a testat o armă antisatelit în 2021.
Când un satelit se ciocnește cu deșeuri spațiale, stațiile radar de la sol adună informații și trimit alerte către companiile de sateliți și agențiile guvernamentale, care încearcă rapid să evalueze cât de periculoasă a devenit orbita joasă a Pământului și să-și protejeze sateliții. De regulă, este nevoie de aproximativ 100 de zile pentru a cataloga jumătate dintre fragmentele rezultate în urma unui astfel de eveniment de coliziune.
Astăzi, deasupra noastră orbitează peste 10.000 de sateliți Starlink ai SpaceX și alți 5.000 de sateliți. Există zeci de mii de fragmente mari de deșeuri spațiale cu orbite bine măsurate, pe care sateliții dotați cu sisteme proprii de propulsie trebuie adesea să le evite.
Există, de asemenea, peste un milion de fragmente de deșeuri potențial letale care sunt prea mici pentru a fi urmărite — unele asemănătoare pucului de hochei din scenariul ipotetic de mai sus.
Apropieri periculoase frecvente
Nu am mai avut o coliziune satelit-satelit din 2009, când Iridium 33 și satelitul inactiv Cosmos 2251 s-au ciocnit la o altitudine de 770 de kilometri, chiar dacă astăzi există de aproape 20 de ori mai mulți sateliți pe orbită.
Acest lucru se datorează proiectării atente a constelațiilor de sateliți, manevrelor de menținere pe poziție orbitală, manevrelor de evitare a coliziunilor și, într-o anumită măsură, norocului.
Totuși, apropierile la mică distanță se produc foarte frecvent. Aproximativ o dată la două minute, un satelit din megaconstelația Starlink efectuează o manevră pentru a evita un alt satelit sau un fragment de deșeu spațial. În prezent, sateliții manevrează ori de câte ori probabilitatea calculată de coliziune depășește unu la 30 de milioane — o abordare prudentă, care s-a dovedit eficientă. Aceasta a însemnat aproximativ 300.000 de manevre în 2025.
Rata manevrelor de evitare a coliziunilor crește în timp, pe măsură ce sunt lansați tot mai mulți sateliți. Și probabilitatea unei coliziuni cu un fragment de deșeu neurmărit crește în timp.
Dacă alți sateliți sunt loviți de fragmente rezultate din coliziuni, se vor forma noi nori de deșeuri, care ar putea provoca și mai multe coliziuni. Odată cu norii de deșeuri apar și nori de incertitudine. Acești nori se întind rapid, transformându-se în inele dense.
Un castel fragil din cărți de joc
CRASH clock evidențiază cât de dependenți suntem de funcționarea impecabilă a sistemelor orbitale pentru a evita prăbușirea fragilului castel din cărți de joc pe care l-am construit în orbita joasă a Pământului.
Valoarea ceasului poate fi calculată pe baza orbitelor disponibile public ale tuturor sateliților și deșeurilor spațiale urmărite. Deși calculul pe care îl folosim se bazează pe un scenariu de tip „cel mai rău caz” — acela în care toți sateliții aflați pe orbită își pierd brusc capacitatea de a manevra și de a-și controla orientarea — o astfel de situație nu este imposibilă.
O furtună solară excepțional de puternică, o actualizare software defectuoasă sau un incident de securitate cibernetică sunt posibilități îngrijorătoare care ar putea declanșa pierderi extinse ale controlului asupra sateliților.
Valoarea Ceasului CRASH a scăzut constant în timp, pe măsură ce tot mai mulți sateliți au fost adăugați pe orbită. CC BY-NC
Ceasul coliziunii ticăie
Pentru a reitera, la începutul anului 2018, înainte ca megaconstelațiile să înceapă să fie lansate, valoarea Ceasului coliziunii era de 164 de zile. Până în mai 2026, ea scăzuse la doar 2,5 zile.
Simulările noastre directe sunt în acord cu calculele noastre probabilistice. Ele arată, de asemenea, cum tehnicile de mediere pot netezi evenimentele — o coliziune poate avea loc după zile sau săptămâni, ori se poate produce la câteva ore după pierderea controlului.
Starlink are de departe cei mai mulți sateliți pe orbită, grupați dens într-un interval îngust de altitudine, în cea mai mare parte la aproximativ 550 de kilometri de Pământ. O analiză recentă realizată de renumiții cercetători ai deșeurilor spațiale Hugh Lewis și Donald Kessler arată că această zonă dens populată a orbitei este singura altitudine sub 800 de kilometri care se află peste pragul declanșării unei cascade colizionale.
Cu alte cuvinte, dacă are loc o coliziune la altitudinea de 550 de kilometri, fragmentele rezultate s-ar ciocni cu alți sateliți, producând mai multe deșeuri și provocând și mai multe coliziuni. Acest fenomen se numește Sindromul Kessler.
Ceasul arată cât de dependenți suntem de funcționarea perfectă a sistemelor de evitare a coliziunilor, în fiecare clipă a fiecărei zile, pe termen nedefinit.
După coliziune
Ceasul nostru analizează doar timpul tipic care ar putea trece înainte de producerea unor coliziuni. Nu este o numărătoare inversă până la Sindromul Kessler și nici nu semnalează sfârșitul utilizării sateliților în orbita joasă a Pământului. Dar orice coliziune orbitală face ca viitoarele coliziuni să devină mai probabile.
Ceasul este o măsură a marjei foarte mici de manevră pe care o avem pentru a ne reveni după orice eveniment care perturbă controlul sateliților.
În prezent lansăm aproximativ 100 de sateliți pe săptămână, iar Ceasul coliziunii continuă să ticăie. Aceasta înseamnă că avem tot mai puțin timp pentru a corecta greșelile, în timp ce consecințele oricărei greșeli devin tot mai mari.
Traducere după A new CRASH Clock measures the chance of satellite collisions, and it’s ticking down fast de Samantha Lawler, Associate Professor, Astronomy, University of Regina, Aaron Boley, Professor, Physics and Astronomy, University of British Columbia, Sarah Thiele, Graduate Student, Astrophysical Sciences, Princeton University și Skye Heiland, Graduate Research Assistant, Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia
