Η μόλυνση του Διαστήματος αποτελεί σήμερα ένα διογκούμενο και σε μεγάλο βαθμό παραμελημένο πρόβλημα στη διερεύνηση και σταδιακή αξιοποίηση του Διαστήματος. Η «μόλυνση» του Διαστήματος ξεκίνησε το 1957, όταν ο σοβιετικός δορυφόρος Sputnik-1 άνοιγε τον δρόμο του Διαστήματος στην ανθρωπότητα. Ο Sputnik-1 σταμάτησε να μεταδίδει πληροφορίες στο κέντρο ελέγχου τρεις εβδομάδες μετά την εκτόξευσή του και επέστρεψε στη Γη τρεις μήνες αργότερα.
Μετά την επιτυχία του Sputnik-1 χιλιάδες τεχνητοί δορυφόροι ακολούθησαν. Τα τελευταία 40 χρόνια πάνω από 30.000 δορυφόροι μπήκαν σε τροχιά γύρω από τη Γη. Μερικοί ήταν ιδιαίτερα χρήσιμοι για τη μελέτη του Διαστήματος ενώ άλλοι σταμάτησαν να λειτουργούν και έχουν μετατραπεί σε σκουπίδια που περιφέρονται γύρω από τη Γη. Αν διαλυθούν σε μικρότερα κομμάτια προτού επιστρέψουν στη Γη, θα παραμείνουν σε τροχιά για πάρα πολλά χρόνια. Εκατόν είκοσι τέσσερις δορυφόροι διαλύθηκαν, για διάφορους λόγους, ως σήμερα σε μικρά κομμάτια. Περίπου 80.000 σκουπίδια με διαστάσεις πάνω από 10 εκατοστά περιφέρονται στο Διάστημα. Η σύγκρουση ενός διαστημοπλοίου με ένα σκουπίδι βάρους ενός χιλιογράμμου θα το μετατρέψει σε εκατομμύρια νέα σκουπίδια.
Μερικοί τόνοι από σκουπίδια βρίσκονται σήμερα σε τροχιά γύρω από τη Γη. Μερικά κομμάτια θα επιστρέψουν στη Γη και θα καούν στα επάνω στρώματα της ατμόσφαιρας, όπως οι μετεωρίτες. Δυστυχώς όμως ο ρυθμός με τον οποίο συσσωρεύονται τα σκουπίδια στο Διάστημα είναι μεγαλύτερος από τον ρυθμό με τον οποίο πέφτουν στη Γη, με αποτέλεσμα σε λίγα χρόνια το πρόβλημα της μόλυνσης του Διαστήματος να έχει γίνει ιδιαίτερα οξύ.
Η επιστροφή των αποβλήτων
Αρχικά το Διάστημα θεωρήθηκε αχανές και πιστέψαμε ότι είναι δυνατόν να μεταφέρουμε εκεί κάθε μορφής απόβλητο που ήταν «ανεπιθύμητο» στη Γη. Μερικοί πρότειναν να μεταφέρουμε εκεί τα πυρηνικά απόβλητα, άλλοι τις πολεμικές δραστηριότητες (με την περίφημη πρόταση για τον πόλεμο των άστρων). Σήμερα ξέρουμε καλύτερα τι σημαίνουν αυτές οι προτάσεις. Για παράδειγμα, η διάλυση ενός διαστημοπλοίου με πυρηνικά απόβλητα θα είχε ανυπολόγιστες συνέπειες για το μέλλον της ανθρωπότητας. Τα απόβλητα θα μετατρέπονταν σε πυρηνικά σκουπίδια και θα παρέμεναν σε τροχιά χιλιάδες χρόνια, επιστρέφοντας σταδιακά στην ατμόσφαιρα.
Το 1978 κομμάτια από τον σοβιετικό δορυφόρο Cosmos-954 έπεσαν στα βόρεια του Καναδά. Τον ίδιο χρόνο η ηλιακή δραστηριότητα ήταν αυξημένη και η ατμόσφαιρα της Γης διογκώθηκε ξαφνικά, με αποτέλεσμα τα κομμάτια του αμερικανικού δορυφόρου Skylab να πέσουν στον Ινδικό Ωκεανό και στα δυτικά της Αυστραλίας. Ευτυχώς καμία από τις παραπάνω περιοχές δεν ήταν κατοικημένη και δεν υπήρξαν θύματα. Θα είμαστε όμως πάντοτε το ίδιο τυχεροί;
Τα σκουπίδια κινούνται στο Διάστημα με πολύ μεγάλη ταχύτητα, περίπου 30.000 χλμ. / ώρα. Η ζημιά που θα προκαλέσουν αν συγκρουσθούν με ένα διαστημόπλοιο εξαρτάται από το μέγεθος και το βάρος του. Τα πολύ μικρά σκουπίδια (μερικών χιλιοστών) δεν διαπερνούν το περίβλημα του δορυφόρου αλλά επιφέρουν βλάβες στα ευαίσθητα όργανα που βρίσκονται στην επιφάνειά του. Σκουπίδια με διαστάσεις πάνω από 10 εκατοστά και βάρος μεγαλύτερο από ένα χιλιόγραμμο εισχωρούν στον δορυφόρο και μπορούν να τον διαλύσουν σε μικρά κομμάτια. Οι δορυφόροι ζυγίζουν περίπου ενάμιση τόνο και από τη διάλυση ενός θα δημιουργηθεί ένα σύννεφο από εκατομμύρια μικρά σκουπίδια. Υπάρχει επίσης ο φόβος να προκληθεί μια αλυσιδωτή αντίδραση από τη διάλυση ενός δορυφόρου. Δηλαδή το σύννεφο που προκάλεσε η διάλυση του δορυφόρου να παρασύρει και να διαλύσει στη συνέχεια και άλλους, ώστε στο τέλος να συσσωρευθούν πάρα πολλά σκουπίδια που θα κάνουν το εγγύς Διάστημα αφιλόξενο σε νέους δορυφόρους, επιφέροντας τεράστιες ζημιές στα τεχνολογικά συστήματα που βασίζονται σε αυτούς.
Ο ηλιακός άνεμος
Οι νέες τεχνολογίες εξαρτώνται όλο και περισσότερο από τους τεχνητούς δορυφόρους. Η δορυφορική τηλεπικοινωνία, η δορυφορική τηλεόραση, οι μετεωρολογικοί δορυφόροι, οι στρατιωτικοί δορυφόροι, οι επιστημονικοί δορυφόροι αποτελούν μόνο μερικές από τις σημερινές ανάγκες του ανθρώπου. Υπάρχουν σχέδια για να δημιουργηθούν μόνιμοι διαστημικοί σταθμοί, να κατασκευασθούν λεωφορεία για την εύκολη μετάβαση και επιστροφή στο Διάστημα, ακόμη και για τουρισμό. Πιστεύουμε ότι σύντομα πολλοί αστροναύτες θα ζουν και θα εργάζονται στο Διάστημα. Γίνεται λοιπόν φανερό ότι οι ανάγκες θα αυξηθούν. Για τα επόμενα έξι χρόνια έχουν προγραμματισθεί να μπουν σε τροχιά 1.000 νέοι δορυφόροι.
Εκτός από τα σκουπίδια που δημιούργησαν οι εγκαταλειμμένοι ή διαλυμένοι δορυφόροι, υπάρχουν και τα φυσικά σκουπίδια, οι μετεωρίτες. Είναι γενικά παραδεκτό ότι τα σκουπίδια που δημιουργήσαμε από τη χρήση του Διαστήματος είναι περισσότερα από τα φυσικά σκουπίδια σε απόσταση μικρότερη των 2.000 χλμ. από την επιφάνεια της Γης.
Τα διαστημόπλοια που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη δεν κινδυνεύουν να καταστραφούν και να μετατραπούν σε σκουπίδια μόνο εξαιτίας της σύγκρουσής τους με άλλα σκουπίδια αλλά και λόγω της έκθεσής τους στις ηλιακές καταιγίδες. Ο Ηλιος δεν μας στέλνει μόνο φως· από την επιφάνειά του ρέουν συνεχώς φορτισμένα σωματίδια προς το Διάστημα. Η ροή αυτή ονομάζεται ηλιακός άνεμος. Οταν η ηλιακή δραστηριότητα είναι στο μέγιστο, όπως συμβαίνει αυτή την περίοδο, σποραδικά, τόνοι από φορτισμένα σωματίδια μεγάλης ενέργειας εκτινάσσονται από τον Ηλιο και μπορούν να καταστρέψουν τα ευαίσθητα ηλεκτρονικά όργανα των διαστημοπλοίων. Η ζωή των αστροναυτών τίθεται σε κίνδυνο αν βρεθούν έξω από το διαστημόπλοιο την ώρα που περνάει το σύννεφο των ενεργών φορτίων. Ο ηλιακός άνεμος δεν μπορεί να εισχωρήσει στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας γιατί η Γη προστατεύεται από το μαγνητικό πεδίο που την περιβάλλει και από την ατμόσφαιρα. Δημιουργεί όμως το πολικό σέλας με τον ιονισμό της ατμόσφαιρας. Η πρόβλεψη των ηλιακών εκλάμψεων και καταιγίδων, δηλαδή ο διαστημικός καιρός, αποτελεί ένα σοβαρό θέμα μελέτης για τη σύγχρονη διαστημική φυσική.
Μέθοδοι παρακολούθησης
Τα τελευταία 20 χρόνια η μόλυνση του Διαστήματος έχει απασχολήσει σοβαρά όλους όσοι εργάζονται στη διαστημική έρευνα. Εχουν αναπτυχθεί μέθοδοι παρακολούθησης περισσότερων των 8.000 σκουπιδιών διαστάσεων πάνω από 10 εκατοστά που βρίσκονται σε τροχιά. Στις ΗΠΑ έχει δημιουργηθεί ειδικό κέντρο που ασχολείται αποκλειστικά με την παρακολούθηση των σκουπιδιών και σχεδιάζει τις νέες τροχιές των διαστημοπλοίων. Το 1995 έγινε στη Βιέννη η συνάντηση της επιτροπής των Ηνωμένων Εθνών για την «Ειρηνική χρήση του Διαστήματος» και αποφασίστηκε να μελετηθούν μαθηματικά μοντέλα παρακολούθησης των σκουπιδιών στο Διάστημα.
Δυστυχώς ως σήμερα δεν έχουμε ανακαλύψει μεθόδους καθαρισμού του Διαστήματος από τα σκουπίδια που δημιουργούμε. Οι σύγχρονες μελέτες περιλαμβάνουν ερωτήματα όπως:
1. Πώς μπορούμε να επαναφέρουμε τα διαστημόπλοια στη Γη;
2. Πρέπει να σχεδιάσουμε μηχανισμούς αποφυγής συγκρούσεων στα συστήματα ελέγχου του δορυφόρου;
3. Ποιες θα είναι οι συνέπειες αν για κάποιο λόγο το διαστημόπλοιο ανατιναχθεί, στην εκτόξευση, όταν είναι σε τροχιά ή όταν επιστρέφει στη Γη;
4. Τι πιθανότητα υπάρχει να συγκρουσθεί το διαστημόπλοιο με σκουπίδια στην τροχιά που επιλέχθηκε και ποια είναι η καλύτερη εποχή για την εκτόξευση;
Συμπεραίνουμε λοιπόν ότι σύντομα, αν δεν ληφθούν άμεσα προληπτικά μέτρα, θα δημιουργηθεί ένα σοβαρό πρόβλημα από τη μόλυνση του Διαστήματος. Ο άνθρωπος θα κόψει οριστικά την επαφή του με τον έξω κόσμο, μια και θα είναι αδύνατον να θέσουμε σε τροχιά γύρω από τη Γη νέους δορυφόρους. Πιστεύω ότι δεν έχουμε το δικαίωμα να αποκλείσουμε τις γενιές που έρχονται από τη μελέτη του Σύμπαντος και του διαστημικού χώρου γεμίζοντάς τον με σκουπίδια.
Ο κ. Λουκάς Βλάχος είναι αναπληρωτής καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης και διδάκτωρ του Πανεπιστημίου Maryland των ΗΠΑ.
