תשאל סמית'סוניאן: איך לוויין נשאר במצב? | בבית הסמיתסוני | סמית'סוניאן - מאמרים, בסמיתסוניאן, תשאלו סמיתסוניאן, מדע, טכנולוגיה ומרחב

מה שעולה חייב לרדת, נכון? זה לא בהכרח נכון בחלל, שם לוויינים מסתובבים סביב כדור הארץ, נעולים במהירויות המסייעות להביס את משיכת הכובד כלפי מטה.

למרות שלוויינים אכן נופלים לעתים קרובות יותר בימים אלה - בעיקר תוצאה של חיי התיישנות מתוכננת - חלקם ריחפו מסביב במשך שנים, אם לא עשרות שנים, ללא תאריך נפילה-אחורי לכדור הארץ שתוכנת מראש. וזה עמוס החלל המסלול.

אז מה מחזיק אותם במסלול? לוויינים - כלומר לוויינים מלאכותיים, לעומת לוויינים טבעיים כמו הירח - מובלים לחלל על ידי רקטות. על הרקטה לעוף 100 עד 200 ק"מ מעל כדור הארץ כדי לצאת מהאווירה. פעם בגובה מסלול שנקבע מראש, הרקטה מתחילה לכיוון הצידה במהירויות של עד 18, 000 מיילים לשעה, אומר ג'ונתן מקדואל, אסטרונום במרכז האסטרופיזיקה הרווארד-סמיתסוניאן בקיימברידג ', מסצ'וסטס.

הרקטה נכבית ומפילה את המטען שלה - הלוויין - שנמצא כעת באותו מסלול, מתקרב לאותן מהירויות. כדור הארץ מתפתל כשגם הרקטה וגם הלוויין "נופלים" סביב כדור הארץ. הלוויין נשאר במסלול זה כל עוד הוא שומר על מהירותו להישאר מאוזן על ידי רוח הרוח.

בגבהים האלה האטמוספירה דלילה דיה בכדי למנוע את לוויין לשרוף - כמו שהיא תיפול תחתון ותתקל באוויר סמיך יותר, הגורם לסובב רוח גדול יותר ובכך לחיכוך גדול יותר.

מרבית הלוויינים נופלים בטווח של עד 2, 000 ק"מ מעל כדור הארץ. הלוויינים בקצה הנמוך מאוד של אותו טווח בדרך כלל נשארים ערים מספר שבועות עד מספר חודשים. הם נתקלים בחיכוך הזה ובעצם יתמוססו, אומר מקדואל.

אך בגבהים של 600 ק"מ - שם תחנת החלל הבינלאומית מקיפה - לוויינים יכולים להישאר ערים במשך עשרות שנים. וזו יכולה להיות בעיה. הם נוסעים כל כך מהר - חמישה מיילים לשניה - עד ש"טביעת הרגל "שלהם יכולה להיות באורך של מאות קילומטרים. "כשאתה חושב עליהם שהם כה גדולים, החלל פתאום כבר לא נראה ריק", אומר מקדואל.

הלוויין הראשון שוגר על ידי ברית המועצות לשעבר בשלהי 1957. הספוטניק -1 הפך לאייקון של מודרניות והניע את ארה"ב להאיץ עוד יותר תוכניות לחקר החלל שלה. חודשים ספורים אחרי ספוטניק, אמריקה השיקה את Explorer-1. בעשורים שחלפו, אלפי לוויינים הובאו לחלל.

מקדואל שומר מקרוב על הפעולות. על פי ההתחשבנות שלו, ישנם כ 12, 000 חלקי פסולת חלל וכמה אלפי לוויינים במסלול, עם קצת יותר מאלף שעדיין פעילים. עם זאת, הספירה הפעילה "אינה ודאית, שכן מעקב אחר שידורי הרדיו מהלוויינים הללו לבעליהם אינו נעשה באופן נרחב - למעט אולי על ידי הסוכנות לביטחון לאומי - ולפעמים הבעלים, במיוחד הצבאיים, לא אומרים לי מתי הלוויינים שלהם כבויים, "אומר מקדואל.

כשליש מהלוויינים הם בבעלות צבאיות שונות, כשליש עד חצי משמשים למעקב, הוא אומר. שליש נוסף הוא בבעלות אזרחית, והשליש האחרון מסחרי. רוסיה, ארה"ב, סין ואירופה הן השחקניות העיקריות בעסקי ההשקה, אך למדינות רבות אחרות יש יכולות או מפתחות אותן. ועשרות מדינות בנו לווינים משלהן - ששוגרו על ידי מדינות אחרות או חברות חלל מסחריות.

והמגמה היא לשלוח מכשירים עם תוחלת חיים ארוכה - 10-20 שנה בממוצע. נוסף על כך, לוויינים פרושים או מתים נשארים לרוב במסלול, מונעים באמצעות פאנלים סולאריים.

מוסיף לתמהיל: עסק הלוויין "האישי" המתפתח. לווייני מיקרו אלה פותחו ברובם על ידי אוניברסיטאות והשתמשו בהן, אך לפחות חברה אחת מוכרת ישירות לציבור ויש גם אתרי DIY.

הפצת טכנולוגיית הלוויין מונעת בחלקה על ידי אותם גורמים שהביאו להתפשטות טכנולוגיות אחרות מתוחכמות בעבר, כמו רצף גנים - יותר ידע, מחשוב מהיר יותר ומכונות פחות יקרות. אבל גם "יש יותר כרטיסים לרכישה" - הזדמנויות השקה נוספות, אומר מקדואל.

כל אלה מאפשרים חלל מסלולי צפוף יותר ויותר.

ישנם המון החמצות כמעט - כאשר מהנדסים ממלאים את התפקיד של בקרת תנועה אווירית מכדור הארץ, מתמרנים את הלוויינים מדרכם של נזק לפי הצורך. בעלי לוויין התבקשו - על ידי נאס"א, בין סוכנויות חלל אחרות - לנקוט צעדים כדי להפחית את הסבירות שמכונה מעופפת של היום לא תהפוך לדלי הזבל הצף של מחר. הדבר נעשה על ידי דחיפת מסלולי דרך נמוכים לאזור השחיקה או ריסוק מכוונת של לוויינים גדולים בדרום האוקיאנוס השקט, אומר מקדואל.

בינתיים, כדור הארץ עשוי להגיע ליכולתו למסלול חפצים.

כשם שבני האדם התוודעו יותר לצורך בסביבת הסביבה היבשתית, "נצטרך להיות רציניים באקולוגיה של החלל החיצון הקרוב", אומר מקדואל.