זבל מעולם אחר: למה החלל כל כך מלוכלך?

אתם לא מתארים לעצמכם כמה פסולת יש בשמיים הכחולים | צילום: אימג'בנק/GettyImages

ב-18 בנובמבר 2008 יצאה אסטרונאוטית של סוכנות החלל האמריקנית (נאס"א) להליכת חלל מחוץ לתחנת החלל הבינלאומית. במהלך המשימה נשמט מידיה ארגז כלים ושִׁיֵיט לדרכו במהירות של עשרות אלפי קילומטרים בשעה. במשך שמונה חודשים וחצי הוא הקיף את כדור הארץ כמו לַוְויָין, ואפשר היה לראות אותו בעזרת משקפת ממדינות רבות ברחבי העולם. בסופו של דבר נכנס הארגז לאטמוספרה של כדור הארץ, עלה בלהבות והתפורר לגמרי.

כשמסתכלים למעלה ביום קיץ בהיר רואים שְׁמֵי תכלת צלולים ומעט עננים, רק מדי פעם מֵפֵר מטוס את השלווה. אבל אל תתנו לתמונה הזו לְהַטְעוֹת אתכם: השמים הבהירים בכלל לא מְסַפְּרִים לכם על מה שנמצא גבוה יותר - הכמויות האדירות של פסולת חלל שמרחפת מעל ראשינו כל הזמן.

הפסולת זו, שהיא מעשה ידי אדם, מלכלכת את החלל שמסביב לכדור הארץ ומסכנת את חיי האסטרונאוטים שיוצאים לחקור אותו. כיצד הגיעה הפסולת לחלל? למה לא אוֹסְפִים אותה? האם בקרוב יפלו עלינו שאריות של לוויינים וטילים שיצאו מכְּלַל שימוש? ואולי תמשיך הפסולת לנוע סביב כדור הארץ לעד? הנה התשובות.

זהירות, פסולת חלל!

בסיפורי מדע בדיוני מתוארת הנסיעה בחלל כדבר פשוט מאוד: הקפטן מזין למחשבי ספינת החלל שלו את נקודות הציון של הכוכב המרוחק, המחשב מְחַשֵּׁב את המסלול, כפתור נלחץ, ו-פופ! "ברוכים הבאים לכוכב הלכת פַּנְדּוֹרָה, שבו התושבים הם כחולים, גבוהים ובעלי זנב"... האמת, כרגיל, שונה לגמרי.

ביציאה מהאטמוספירה עלולה החללית להיתקע בפסולת חלל | צילום: חדשות 2

אחת הסכנות הגדולות ביותר לבני האדם בדרכם לחלל מצויה דווקא בתחילת המסע, ביציאה מהאטמוספרה, שם החללית עלולה להיקלע למפגש מקרי ומסוכן עם פסולת חלל תוצרת בית. פסולת החלל מורכבת מעֲצָמִים מְלָאכוּתִיִּים שנבנו על ידי בני האדם, יצאו מכלל שימוש וממשיכים לנוע במסלולים מַחְזוֹרִיִּים סביב כדור הארץ. יש שם לוויינים שהִתְיַישְּׁנוּ, שאריות של טילים משלבי שִׁיגוּר שונים, שברי חלליות, ציוד אישי של אסטרונאוטים ועוד.

נכון להיום ידוע על כ-19 אלף גופים שגודלם עולה על 10 סנטימטרים, שאליהם מצטרפים כחצי מיליון חֶלְקִיקֵי פסולת שגודלם נע בין סנטימטר בודד ל-10 סנטימטרים, ועשרות מיליוני חלקיקים שגודלם אינו עולה על סנטימטר אחד. מפגש בלתי צפוי בין מעבורת חלל, שנעה בגובה של כ-400 קילומטרים מעל לכדור הארץ, לבין חתיכת פסולת זעירה עלול לגרום נזק חמור לחללית ולנוסעים. גם לוויין בלתי מְאוּיָשׁ שמתנגש בטעות בחלקיק כזה יכול להתפרק לחלקים רבים ולהפוך בעצמו לפסולת.

לא מזמן זה קרה באמת: ב-10 בפברואר 2009 התנגש לוויין התקשורת אִירִידְיוּם בלוויין רוסי בלתי פעיל. ההתנגשות יצרה ענן של שברים בגובה של כ-800 קילומטרים מעל עַרְבוֹת סִיבִּיר, חלקם עדיין מסתובבים בחלל.

איפה מתחיל החלל?

חשבתם שפסולת חלל נשארת לעולמים במסלול סביב כדור הארץ? אתם טועים. כל מה שנמצא עד גובה של 600 קילומטרים ייפול לכדור הארץ בתוך שנים אֲחָדוֹת. אם מטפסים עוד קצת, גופים שנמצאים בגובה של כ-800 קילומטרים יבלו בחלל עשרות שנים, ואילו לגופים שנותרו מעל 1,000 קילומטרים ייקח 100 שנים, ואולי גם יותר, עד שיתנגשו באדמה או יישרפו באטמוספירה.

לא כל העצמים שעוזבים את כדור הארץ יהפכו לפסולת בסוף חייהם | צילום: space adventures

חשבתם שהחלל החיצון מתחיל בקו שבו האטמוספירה נגמרת? טעיתם שוב. 99 אחוזים מהאוויר נמצאים עד לגובה של 30 קילומטרים מעלינו. אחוז נוסף קצת יותר מרוחק מאיתנו, אך הוא עדיין לכוד בכוח המשיכה של כוכב הלכת. העצמים שמרחפים קרוב לכדור הארץ נתקלים בחיכוך שנוצר על ידי מוֹלֶקוּלוֹת האוויר, וכך הם מאבדים מהאנרגיה הקִינֶטִית שלהם, היא אנרגיית התנועה, וכתוצאה מכך מהאנרגיה הכללית שיש להם. איבוד האנרגיה הכללית מלווה במעבר למסלול הקפה נמוך יותר ויותר, שבסופו הם מתקרבים לכדור הארץ ואז מתרסקים על פניו או נשרפים לפני כן באטמוספירה.

עצם גדול כזה הוא תחנת החלל הבינלאומית, שהיא תחנה קבועה ומאוישת, הממוקמת בחלל כבר יותר מ-11 שנים. היא נמצאת בגובה של כ-350 קילומטרים מעל לכדור הארץ, וכתוצאה מהחיכוך עם האטמוספירה הדלילה היא מאבדת מעט מגובהה בכל כמה חודשים. כדי שהיא לא תתרסק בנְיוּ זִילַנְד או באמצע הים דואגות מעבורות החלל והחלליות הרוסיות שנשלחות לשם לעתים תכופות למשוך אותה כלפי מעלה. האסטרונאוטים עושים אותו דבר בדיוק לטלסקופ החלל הָאבֶּל, שמשייט בחלל בגובה של 560 קילומטרים, אך בגלל שהוא רחוק יותר מכדור הארץ הוא מאבד גובה בקצב איטי יותר.

אבל לא כל העצמים שעוזבים את כדור הארץ צפויים להפוך לפסולת בסוף חייהם. אם יש להם מהירות מספיק גדולה, הקרויה מהירות מילוט ועומדת על 11.2 קילומטרים בשנייה, הם יימלטו מכוח המשיכה של כדור הארץ ואז אולי יהפכו לפסולת חלל במקום מרוחק יותר במערכת השמש או אפילו מִחוּצָהּ לה.

הצילו! מה עושים?

אז יש בחלל כמות עצומה של פסולת. מה עושים עכשיו? מתחילים בלחשוב מה לא עושים. ארצות הברית הצהירה בשנת 2006 שמדיניות החלל שלה היא לעשות כל מה שאפשר כדי לצמצם יצירת פסולת חלל נוספת. מדינות נוספות הצטרפו למאמץ האמריקאי הזה, ביניהן רוסיה, יפן, צרפת וסוכנות החלל האירופאית, וכולן משתדלות מאוד לשמור על שמים נקיים - גם באמצעות הַקְפָּדָה על איסוף החפצים שנותרים אחרי משימות למיניהן, וגם על ידי תכנון ועיצוב של לוויינים, מַשְׁגְּרִים וכלי תחבורה חלליים משוכללים הרבה יותר שלא יישארו בחלל בתור פסולת.

מה עושים עכשיו? מתחילים בלחשוב מה לא עושים | צילום: חדשות 2

ועדיין צריך להיזהר מהעצמים שמסתובבים להם סביב כדור הארץ ומְסַכְּנִים מאוד את מי שיוצא לחלל. ארצות הברית מפעילה מעקב קבוע אחר חלקיקי הפסולת באמצעות מערכות מכ"ם (רדאר) מְשׁוּכְלָלוֹת. המערכות האלה יודעות איפה נמצא כל חלקיק כזה, אפילו אם גודלו כמה סנטימטרים. אם צפויה לחללית סכנה אפשר לשנות מעט את המסלול שלה ולמנוע התנגשות. אבל למרות השכלול הזה, ההגנה על החלליות בחלל אינה מושלמת ולפעמים הן נפגעות בחלקן החיצוני מחלקיקים קטנטנים שאינם גורמים נזק משמעותי.

הבעיה העיקרית היא שכיום לא קיימת דרך טובה לנקות פסולת חלל. בינתיים יש רק תוכניות שאי אפשר לְמַמֵּשׁ עדיין. אחת התוכניות האלה היא לשלוח חללית שתגרור עצמים גדולים ותחזיר אותם לכדור הארץ. אפשר גם לרסק אותם באופן יזום באוקיינוסים, או לגרום להם להיכנס במהירות רבה לאטמוספירה ואז הם יישרפו ולא יפגעו בדבר.

עוד רעיונות שעלו? בבקשה: כדי לזרז את נפילתם של החלקיקים הקטנים אפשר לשלוח לחלל רשת קלה ובעלת שטח פנים גדול. כאשר היא תיפתח יפגעו בה העצמים המסוכנים - חלקם ייתפסו בה, ואחרים יעברו דרכה, יאבדו מהאנרגיה שלהם וייפלו מהר יותר אל אטמוספרת כדור הארץ. המומחים אפילו הציעו לְיָירֵט עצמים בחלל באמצעות קרני לֵייזֶר, ולשנות את מסלולם כך שגם הם ייכנסו לאטמוספירה ויישרפו.

ומה למדנו מזה? שאם האדם רוצה להמשיך במסעות לכיבוש החלל הוא חייב לזכור לשמור על הסביבה שלו. כי זבל הוא זבל, ולא משנה אם הוא נמצא על פני כדור הארץ ומזהם את מקורות המים, או מרחף בחלל ומציק לאסטרונאוטים. הרי אנחנו לא רוצים שההודעה הראשונה מחייזרים תהיה: "למה כל כך מלוכלך כאן?!"...

>> הכתבה המלאה התפרסמה במגזין גליליאו צעיר