Articolul explorează dificultățile stabilirii celor mai periculoase resturi spațiale din orbita Pământul și care pun în pericol siguranța activităților viitoare în spațiu. Având în vedere costurile uriașe de eliminare – zeci de milioane de dolari pentru un singur obiect – cercetătorii au încercat să stabilească priorități folosind metode din teoria alegerii sociale. Deși există un anumit consens între echipele de experți cu privire la obiectele cele mai periculoase, concluziile variază considerabil în funcție de metoda de agregare folosită. Probabil că este necesară o reformă în modul în care comunitatea științifică clasifică riscurile generate de deșeurile spațiale, fiind necesară o abordare mai flexibilă și adaptată la modul real în care experții evaluează pericolele. Într-un context în care turismul spațial și sateliții comerciali se înmulțesc rapid, metodele de prioritizare corectă vor decide dacă vom putea păstra spațiul accesibil sau îl vom transforma într-un cimitir periculos, greu de curățat.
Hartă deșeuri spațiale.
Credit: astria.tacc.utexas.edu/AstriaGraph
Zeci de mii de resturi spațiale se învârt în acest moment în jurul Pământului. Sateliți defecți, resturi de rachetă, fragmente rezultate din coliziuni și chiar o trusă de scule pierdută - reprezintă un pericol pentru navele spațiale și ar putea declanșa dezastre în lanț care să facă spațiul inutilizabil pentru generații întregi.
Din moment ce eliminarea unui singur fragment poate costa zeci de milioane de dolari, întrebarea esențială devine: cum ar trebui să le prioritizăm?
O trusă de scule a fost pierdută în timpul unei activități extravehiculare în jurul Stației Spațiale Internaționale (ISS) și acum reprezintă o amenințare pentru viitorii călători spațiali. (Credit: NASA)
Cifrele spun o poveste îngrijorătoare. Datele NASA arată că numărul obiectelor din orbita Pământului continuă să crească, iar simulările pe computer prevăd un viitor alarmant.
Fără intervenție, orbita joasă a Pământului ar putea deveni atât de aglomerată cu resturi, încât coliziunile catastrofale vor deveni obișnuite, declanșând o reacție în lanț cunoscută cu numele de Sindromul Kessler.
Notă scientia: Sindromul Kessler, propus de cercetătorul NASA Donald J. Kessler în 1978, este un scenariu în care densitatea obiectelor aflate pe orbita joasă este suficient de mare încât coliziunea între obiecte poate cauza o cascadă colizională — fiecare coliziune generează fragmente suplimentare care cresc șansa coliziunilor suplimentare. Un astfel de fenomen ar putea face explorarea spațiului sau chiar utilizarea sateliților imposibilă pentru multe generații.
Unii astronomi cred că sindromul Kessler ar putea reprezenta o explicație pentru paradoxul Fermi, adică absența oricărei urme de viață extraterestră în univers. Orice civilizație inteligentă care ajunge să exploreze spațiul ar putea, în cele din urmă, să distrugă orbitele prin sindromul Kessler, autoizolându-se pe propria planetă. (Wikipedia.org)
În urmă cu câțiva ani, unsprezece echipe internaționale de experți în spațiu au abordat această problemă, fiecare întocmind o listă cu cele 50 cele mai îngrijorătoare obiecte aflate în orbita joasă a Pământului. Deși au folosit metode diferite, între 20% și 40% dintre obiecte s-au regăsit pe mai multe liste, ceea ce arată un nivel remarcabil de consens, având în vedere complexitatea subiectului.
Totuși, cum se vede, listele nu s-au suprapus complet. Acum, cercetători din Franța și Spania au aplicat teoria alegerii sociale – studiul matematic al votării și al luării deciziilor colective – arătând cum diferite metode de combinare a opiniilor experților duc la concluzii radical diferite în privința celor mai urgente amenințări din spațiu.
Agențiile spațiale internaționale sunt de acord că simpla prevenire a producerii de noi resturi nu este suficientă. Pentru a stabiliza mediul orbital, experții estimează că trebuie eliminate activ între cinci și zece bucăți mari de resturi – fiecare mai mare de 10 centimetri – în fiecare an, înainte ca acestea să se fragmenteze în mii de bucăți mai mici, imposibil de urmărit.
Semnul lăsat de o coliziune cu un mic obiect pe unul dintre geamurile Stației Spațiale Internaționale. (Credit: NASA)
Din fericire, tehnologia pentru misiuni de curățare spațială avansează rapid, primele teste operaționale fiind programate pentru 2025 și 2026. Dar, având în vedere că eliminarea unui singur obiect costă milioane de dolari, alegerea țintelor corecte este crucială.
Cele unsprezece echipe de experți au folosit metode sofisticate pentru a evalua deșeurile spațiale, luând în calcul factori precum masa, probabilitatea de coliziune, durata orbitală și proximitatea față de sateliții activi. În ciuda abordărilor diferite, s-a observat un nivel remarcabil de acord: între 20% și 40% dintre obiecte au apărut pe mai multe liste.
Doar un singur obiect a fost inclus pe lista tuturor experților, iar în total, au fost identificate 273 de bucăți de resturi considerate îngrijorătoare.
Acest nivel de consens este remarcabil, având în vedere complexitatea evaluării riscurilor multiple. Totuși, diferențele rămase sunt semnificative atunci când vine vorba de a decide cum să cheltuim zeci de milioane de dolari pentru misiuni de curățare.
Ilustrație a unui satelit care se dezintegrează în mai multe fragmente la altitudini mari. (Credit: ESA)
Studiul original a combinat opiniile experților folosind o metodă hibridă de scorare, înmulțind scorul Borda al fiecărui obiect (bazat pe poziția în clasament) cu numărul de liste pe care a apărut. Această abordare a identificat obiectul 22.566 ca fiind cel mai îngrijorător obiect.
Totuși, noua cercetare arată că această concluzie depinde complet de metoda de agregare aleasă. Folosind doar scorul clasic Borda, obiectul 22.220 devine prioritatea principală. Dacă aplicăm principiul câștigătorului Condorcet – care caută obiectul care ar învinge în comparații directe – obiectul 27.006 devine ținta principală.
Nu sunt diferențe tehnice minore: fiecare metodă reflectă abordări filosofice diferite în luarea deciziilor colective și are implicații reale pentru modul în care umanitatea își direcționează resursele limitate pentru curățarea spațiului.
Cercetătorii pledează pentru schimbări fundamentale în modul în care abordăm prioritizarea resturilor spațiale. În loc să fie forțați să clasifice exact 50 de obiecte, ei sugerează ca fiecare echipă să identifice câte obiecte consideră cu adevărat îngrijorătoare. Aceasta recunoaște că pragul pentru ceea ce este „îngrijorător” nu ar trebui să fie impus artificial de decizii de comitet.
Ei mai propun trecerea de la buletine de vot ierarhizate la votare evaluativă, în care experții ar categorisi resturile cosmice drept „extrem de periculoase”, „periculoase” sau „risc acceptabil”, pe baza unor criterii absolute și nu prin comparații relative. Această abordare ar fi mai robustă față de modificările listei de candidați și ar reflecta mai bine modul în care experții analizează de fapt riscurile.
Această cercetare evidențiază o provocare mai amplă în luarea deciziilor științifice: cum să agregăm corect opiniile experților atunci când mizele sunt mari și resursele sunt limitate. Problema resturilor spațiale seamănă cu alte alegeri colective, de la prioritățile în pandemii până la strategiile de atenuare a schimbărilor climatice, unde perspectivele valide trebuie reconciliate în politici coerente.
Studiul dezvăluie, de asemenea, o lacună importantă în planificarea actuală a eliminării deșeurilor cosmice: neluarea în calcul a costurilor de eliminare și a efectelor dinamice. Când un obiect este eliminat, profilul de risc al obiectelor rămase se modifică, ceea ce sugerează că avem nevoie de abordări mai sofisticate care să ia în considerare secvențele de eliminare, nu doar țintele individuale.
Pe măsură ce companiile private lansează mii de sateliți noi și turismul spațial devine realitate, orbita planetei noastre va deveni tot mai aglomerată.
Metodele pe care le dezvoltăm azi pentru a decide democratic ce resturi spațiale să eliminăm – combinând cunoștințele experților cu tehnici corecte de agregare – ar putea determina dacă generațiile viitoare vor moșteni un spațiu accesibil sau un deșert orbital plin de resturi, care va dura secole să fie curățat.
Traducere după The Most Concerning Pieces of Space Debris de Mark Thompson, publicat sub licență CC BY 4.0.
