בחודש שעבר התקבלה בתעשייה האווירית התרעה על סכנה גבוהה להתנגשות בין הלוויין ונוס של סוכנויות החלל הישראלית והצרפתית לבין הלוויין טרה של סוכנות החלל האמריקנית. מעבר לכך שההתנגשות, שנמנעה, הייתה עלולה לפגוע בהמשך פעילותם של לוויינים אלה (הישראלי-צרפתי מבצע צילומי אוויר של ישראל והאמריקאי עורך מיפויים של האקלים והשינויים בו), היא ממחישה את הצפיפות הגדולה שקיימת כיום בחלל שסביב כדור הארץ. אחת הסיבות המרכזיות לצפיפות זו היא בעיה הולכת וגוברת שמדאיגה את סוכנויות החלל בעולם כיום: פסולת חלל.
מאז שהלוויין המלאכותי הראשון, ספוטניק 1, נשלח לחלל לפני 63 שנה, שיגרו בני האדם מעל 9,000 חלליות ולוויינים שונים, ששימשו ושמשמשים אותנו כיום לתקשורת, למחקר, לריגול, לחיזוי מזג האוויר ועוד. עם זאת, הדבר הוביל גם ליצירתה של פסולת רבה: לוויינים שיצאו משימוש ושמרחפים מחוץ לאטמוספרה, שאריות של טילים ומשגרים וחתיכות של ציוד נשכח מחלליות מחקר. כל אלה הולכים ונאגרים בחלל, סביב כדור הארץ, ועלולים לפגוע בלוויינים פעילים ואף בחלליות מאוישות.
כעת, סוכנות החלל האירופית (ESA) בחרה בחברת ClearSpace השוויצרית להוביל את המשימה הראשונה אי-פעם לניקוי החלל.
"ממדיהם של פריטי הפסולת שבחלל יכולים לנוע מגודל של מסמר ועד לגודל של משאית", אומר פרופ' יואב יאיר, דיקן בית הספר לקיימות במרכז הבינתחומי בהרצליה, ששימש בעבר כמתאם פרויקט מיידקס – הניסוי הישראלי שבוצע על ידי האסטרונאוטים במעבורת החלל קולומביה של סוכנות החלל האמריקנית. לפי סוכנות החלל האירופית, קיימים בחלל כ-900 אלף פריטי פסולת בגודל של סנטימטר אחד ויותר, ולמעלה מ-130 מיליון פריטים בגודל של מילימטר ומעלה.
לדברי יאיר, גם חלקיקי פסולת זעירים כאלה מהווים סיכון. "העצמים האלה זזים במהירות שיכולה להגיע ל-32 אלף קילומטר בשעה, ולכן יש להם אנרגיית תנועה עצומה", הוא אומר. "עקב כך, גם חלקיק בגודל של בורג שפוגע בחללית או בלוויין יכול לפגוע ואף להשמיד אותם".
מדוע נוצרה בעיית פסולת החלל מלכתחילה? "עקב קוצר ראות, לא תכננו מראש את כלי החלל כך שישמידו את עצמם בסיום הפעולה", אומר יאיר. "פשוט לא ראו בזה בעיה שצריך להתייחס אליה".
על פי מודל קסלר, שפותח ב-1978 על ידי המדען דונלד ג'יי. קסלר מנאס"א, ככל שתהיה יותר פסולת בחלל, שכיחות ההתנגשויות בין הפריטים תגדל. הדבר יגרום לכך שיותר ויותר מהפריטים יישברו, והחלל יוצף באינספור שברים זעירים – מצב שעלול לחסום לחלוטין את האפשרות לשגר לוויינים או טיסות חלל מאוישות למסלול נמוך. "כבר התרחשו מקרים שבהם לוויינים יצאו מפעולה כתוצאה מפגיעה של רסיס פסולת", אומר יאיר. "אם לא ננקה את החלל, הסיכון שמשהו רע יקרה יילך ויתעצם".
להעביר סמרטוט בחלל
ניקיון פסולת חלל היא לא משימה פשוטה – אי אפשר פשוט לטאטא, לשאוב או להעביר סמרטוט כמו בבית. מאז שנות ה-70 של המאה הקודמת בוחנת נאס"א הצעות שונות לאופנים שבאמצעותם אפשר לעשות זאת: צלצל מיוחד שיתביית על פריט הפסולת, רשתות שיעטפו את החלקיקים וישלפו אותם ממקומם, כבל מתכת שימשוך פסולת בעזרת השדה המגנטי של כדור הארץ ואפילו לוויין שיעקוב אחר פיסת פסולת גדולה ויידבק אליה באמצעות "דבק חלל" עם זאת, עד כה אף אחת מהן לא יושמה בפועל.
בנובמבר 2020, חברת ClearSpace חתמה על חוזה בסך 104 מיליון דולר עם סוכנות החלל האירופית, שבמסגרתו היא תוביל את המשימה הראשונה לסילוק פריט פסולת מהחלל. לשם כך, החברה פיתחה את החללית ClearSpace-1, שמשקלה עומד על 500 קילוגרם ושלה ארבע זרועות רובוטיות. במשימה הראשונה שלה, שנקבעה ל-2025, החללית תתפוס ותוציא את החלק העליון של VESPA (Vega Secondary Payload Adapter), חלק ממערכת ששימשה לנשיאת והצבת לוויינים בחלל ושנמצא בבעלות סוכנות החלל האירופית. מדובר באובייקט שמשקלו 112 קילוגרם ושגודלו דומה לזה של לוויין קטן (כלומר, קצת יותר גדול ממכונת כביסה), ששוגר בשנת 2013 ושמרחף כיום בגובה של כ-660 קילומטר.
על פי התכנון, החללית ClearSpace-1 תשוגר תחילה למסלול בגובה נמוך של 500 קילומטר, שם יתבצעו בה בדיקות קריטיות, ואז תעלה למסלול היעד – ותלכוד באמצעות ארבעת זרועותיה את VESPA. בשלב האחרון, שני העצמים יבצעו ביחד כניסה מבוקרת לאטמוספרה, שבמהלכה שניהם יישרפו.
מטאוריטים מעשה ידי אדם
אובייקטים גדולים כמו VESPA מהווים איום לא רק על העצמים שבחלל, אלא גם על בני האדם שחיים על פני כדור הארץ. "חלקי הפסולת לא נשארים באותו מסלול כל הזמן, כוח המשיכה של כדור הארץ מושך אותם עוד ועוד לכיוון האטמוספרה", אומר יאיר. "אם הם מגיעים לאטמוספרה, החלקיקים הקטנים נשרפים בה – אבל העצמים הגדולים עלולים לשרוד את הכניסה אליה, ולפעול בדומה למטאוריטים. הנזק שלו הם מסוגלים לגרום על פני כדור הארץ עלול להיות עצום".
עקב כך, מתבצע כיום מעקב רציף ומיפוי של כל פריטי הפסולת שנמצאים בחלל. "יש תוכנות שחוזות התנגשויות פוטנציאליות של רסיסי פסולת על סמך מעקב שמתבצע אחריהם כבר עשרות שנים, במטרה לתת אזהרה מוקדמת ככל האפשר", אומר יאיר. "מעבר לכך, כדי למנוע פגיעה בכדור הארץ, צריך לעקוב באופן מדויק אחרי זמני הדעיכה – התנמכות מסלולם של עצמי הפסולת בחלל לכיוון האטמוספרה – בעיקר כשמדובר בעצמים גדולים".
מיזם אחר של ניקוי פסולת בחלל
לתכנן מראש את הסוף
במקרים מסוימים מאוד, העצם החללי יכול לחזור בכוחות עצמו אל כדור הארץ. כך, ב-2001, כשתחנת החלל מיר סיימה את תפקידה, היא נכנסה אל האטמוספרה במסלול מסודר שתוכנן מראש כך שיעבור מעל אזור לא-מיושב ככל האפשר, והתפרקה מעל דרום האוקיינוס השקט, ללא פגיעה ברכוש או בחיי אדם.
דרך נוספת להתמודד עם הבעיה היא לתכנן מראש את סיום החיים של העצם שמשוגר אל החלל. "חברת SpaceX של היזם אילון מאסק, למשל, מייצרת משגר שנוחת אחרי השיגור: אחרי שהוא מאיץ את הטיל והלווין ומסיים את תפקידו, הוא מבצע נחיתה מבוקרת", אומר יאיר. "כך אפשר למחזר את הכלי ולמנוע לכלוך ופסולת".
"היום, כל מי שמעוניין לשגר לוויין או חללית צריך להציג תכנית שבה יפורט התכנון לסיום החיים של מה שמשוגר", מוסיף יאיר. "לאחרונה, רואים יותר ויותר חברות שמתכננות 'לצוד' את הלוויינים שסיימו את פעילותם ולהביא אותם בחזרה לכדור הארץ בצורה שלמה: לתקן אותם, להחליף להם סוללות, לשפץ אותם, לטפל במחשבים שלהם ועוד, ואז לשגר אותם שוב. זה תחום חדש שהולך ומתפתח", הוא מסכם.
