Uydu takımyıldızları sarmal uzay enkazı yaratabilir

Bugüne kadar 30.000’e yakın uydu Dünya’nın yörüngesine fırlatıldı ve bu da çarpışma sırasında oluşan enkazla ilgili endişelerin artmasına neden oldu. Ön baskı sunucusuna gönderilen yeni bir analizde arXivBirmingham Üniversitesi’nden Hugh Lewis, uydu takımyıldızlarının kritik bir boyutu aşacak kadar büyüyebileceğini ve bunun ötesinde kararsız, kontrolden çıkan miktarda enkaz üretebileceğini gösteriyor. Bulgular, ilk etapta uyduların yörüngeye girmesine izin verilmesi konusunda daha sıkı kurallara acil ihtiyaç duyulduğuna işaret ediyor.

Dünyanın karmaşık yörüngesi

Son beş yılda ticari uzay faaliyetlerinde bir patlama yaşandı. Çoğunlukla, dünya çapında internet erişimi ve diğer hizmetleri sunmak için devasa ağlar veya uydulardan oluşan “takımyıldızlar” oluşturan şirketler tarafından yönlendiriliyor. Bu ağlar daha da genişledikçe, düzenleyiciler şimdiden bir milyondan fazla uydu için başvuru aldı.

Ancak Dünya’nın yörüngesi giderek karmaşıklaştıkça, uyduların birbirleriyle çarpışmasına ilişkin endişeler artıyor. Bu her gerçekleştiğinde, uydular binlerce parçaya bölünebilir ve her biri başka uyduları yok etme kapasitesine sahiptir.

Daha sıkı düzenlemeler olmazsa bu sorun, navigasyondan hava tahminlerine kadar bağımlı olduğumuz uydu operasyonlarının çoğu için ciddi bir risk oluşturabilir.

Ancak şu ana kadar çoğu güvenlik değerlendirmesi aynı anda yalnızca tek bir uydunun oluşturduğu riski dikkate aldı. Bu, tüm mevcut planların onaylanması durumunda toplamda neredeyse 1,7 milyon uyduyu oluşturacak olan takımyıldızların birleşik tehlikesini tamamen göz ardı ediyor.

Takımyıldızı enkazını tahmin etmek

Bu boşluğu gidermek için Lewis, uyduların ve enkazın uzaydaki belirli bir noktadan ne sıklıkla geçtiğini izleyen basit bir matematiksel model oluşturdu; uyduların çarpışmalardan ne kadar iyi uzaklaşabildiğini ve emekli olduklarında yörüngeden ne kadar hızlı düştüklerini açıkladı. Düzenleyicilerden ve uydu izleyicilerinden elde edilen verilere dayanarak modeli 16 takımyıldıza uyguladı: bazıları hâlâ planlama aşamasında, diğerleri ise halihazırda yörüngede.

Bu takımyıldızlardan altısı, Çin ve ABD’den gelen büyük teklifler de dahil olmak üzere enkazın kontrolsüzce büyüdüğü eşiği aştı. Üçü daha, tamamen kontrolden çıkmadan çöpün biriktiği istikrarsız bir bölgede bulunuyordu.

Bu risk yalnızca en büyük takımyıldızlar için geçerli değildi. Yalnızca birkaç yüz uydudan oluşan bir takımyıldızda, yörüngelerinin düzenlenmesi nedeniyle istikrarsızlık ortaya çıktı. Minik uydulardan oluşan bir filo, çarpışmayı önleyen iticileri taşıyamayacak kadar küçük oldukları için kaçak enkazın içine düştü.

Daha güvenli bir yörüngeye rota çizin

Hesaplamalarına dayanarak Lewis, bu sorunların çoğunun, uydunun yörüngesinden daha hızlı çıkması için sürtünme kuvvetinin artırılması veya yeni fırlatma sayısını azaltmak için çalışma ömrünün uzatılması gibi nispeten mütevazı tasarım değişiklikleriyle önlenebileceğini öne sürüyor.

Düzenleyicilerin hâlâ net, takımyıldızı çapında standartlardan yoksun olduğu bir ortamda, onun yöntemi, riskli teklifleri fırlatmadan önce tespit etmek ve bağımlı olduğumuz uydular için başımızın üstündeki yolları açık tutmak için pratik bir yol sunuyor.