====== A Kessler-szindróma ======

{{ passport:kessler_2.png |A Kessler-szindróma}}

A **Kessler-szindróma** (vagy **Kessler-effektus**) az a jelenség, melynek során a világűrben az alacsony Föld körüli pályán keringő és egymással összeütköző szemétdarabok egyre nagyobb valószínűséggel további szemétdarabokat állítanak elő.

> A jelenségre a NASA egyik tudósa, **Donald J. Kessler** hívta fel a figyelmet, még 1978-ban. Tanulmányában leírta, hogy az alacsony Föld körüli pályán lévő űrszemét egy kritikus sűrűséget meghaladva olyan ütközéseket produkál, melyek valószínűsége egyre nagyobb lesz. Ennek egyik következménye lehet, hogy az űrhajózás és a műholdak működtetése akár évtizedekre lehetetlenné válik. Wikipedia: [[https://hu.wikipedia.org/wiki/Kessler-szindr%C3%B3ma|Kessler-szindróma]]  

A szakértők úgy vélik, hogy a műholdak és az űrbe telepített megakonstellációk, például az **Elon Musk** -- féle **Starlink** projektnek hamarosan pusztító következményei lehetnek. Pedig régóta léteznek megoldások, vagy legalábbis tervek a Kessler-szindróma elkerülésére.

Ráadásul a műholdak összeütközése már nem csak egy elméleti lehetőség; 2009. február 10-én, Észak-Szibéria fölött a 600 kg súlyú **Iridium 33** és a 900 kilós **Kosmos 2251** összeütköztek. Ezt a balesetet modellezi a lenti animáció:

{{ youtube>_o7EKlqCE20?large }}
\\
\\
Az ütközés 42 000 km/h sebességgel (sebesség-különbséggel) történt, 800 kilométerrel a felszín felett. Az orosz Cosmos műhold a baleset időpontjában már csak űrszemétként keringett a Föld körül, 2 éves missziója után 1995-ben kikapcsolták. A baleset nyomán nagyjából százezer törmelékkel bővült a Föld körül keringő űrszemét mennyisége, ebből ezer törmelékdarab mérete haladta meg a 10 centimétert.

A SpaceX tervei mintegy 40 000 műhold felbocsátásáról szólnak, és Elon Musk cége csak egy, a kommunikációs szatellitrendszert üzemeltetni tervező vállalkozások közül. Ha csak egy műhold is meghibásodik, és mozgását már nem lehet ellenőrizni, fennáll az ütközések veszélye.

//„Valójában félelmetes lehetőség”// -- állítja **Sabine Klinkner**, a stuttgarti egyetem Űrrendszer-intézetének professzora -- //„Az ilyen szatellitrendszer üzemeltetőknek gondoskodniuk kell arról, hogy a műholdjaiknak csak kis hányada hibásodhasson meg. De ha a több ezer műholdra gondolunk, akkor elkerülhetetlenül a Kessler-effektus felé tartunk.”//

{{ passport:kessler_1.png |A Föld körüli szemétfelhő modellje, fotó: Studio Roosegaarde}}

//„Több ezer vagy tízezer eszköz esetén azt kell feltételezni, hogy ebből egy bizonyos százalék meghibásodik. Ez már az ilyen megakonstellációk alap-koncepciójába van kódolva: Ahelyett, hogy néhány nagyon drága műholdat üzemeltetnének, sokkal olcsóbb kicsiket építeni. Ha egyik felmondja a szolgálatot, funkcióját egyszerűen egy másik veszi át. Így az olcsó sorozatgyártással egyszerűbb a projekthez támogatókat szerezni. Ennek nagy hátránya az, hogy sok halott műhold marad az űrben, amit senki nem akar.”// -- ezek már **Carsten Wiedeman**nak a gondolatai, aki a Braunschweigi Műszaki Egyetem űrmérnöke.

A Starlink műholdak többsége szerencsére csak 500 kilométer magas Föld körül körüli pályára kerül. Innen a műholdak küldetésük végeztével viszonylag gyorsan lesüllyednek a légkörbe, ahol aztán elégnek. A helyzet jóval problematikusabb a 800-1200 kilométer magas pályákon, ahol már a légellenállásból adódó süllyedés kevésbé játszik -- várhatóan a közeli jövőben ide is fog kerülni pár ezer Starlink műhold.

> Az FCC (Federal Communications Commission; (Amerikai) Szövetségi Kommunikációs Bizottság) 2019 áprilisában jóváhagyta a kérelmet, hogy (a Starlink) közel 12 000 műholdat helyezzen el három orbitális pályán: először körülbelül 1600 egységet 550 km-es magasságban, majd később hozzávetőlegesen 2800, Ku- és Ka-sávú műholdat helyezhet el az 1150 km-es és körülbelül 7500, V-sávú műholdat a 340 km-es pályán. Wikipedia: [[https://en.wikipedia.org/wiki/Starlink|Starlink]] 

{{ passport:kessler_5.png |A Starlink hálózat szimulációja, kép: Mark Handley/University College London}}

//„Ezek a műholdak évszázadokig, ha nem évezredekig ott maradnak”// -- állítja Wiedemann. A kontroll nélkül maradó műholdak, amiket nem sikerül ezekről a pályákról a légkörbe visszahozni, veszélyes hulladékként maradnak ott.

//„Ez egy olyan dolog, amely valóban komoly fejtörést okoz nekünk”// -- mondja Sabine Klinkner. -- //„Nincs olyan globális szabályozás vagy megállapodás, amely világszerte alkalmazható volna. Csak részleges szabályok és magatartási kódexek léteznek. Sok állam állítja, hogy legalább dolgoznak valamiféle szabályozáson, de ez országonként eltér.”//

Németországban például az állam felel az összes itt megépített és innen indított műholdért, és léteznek szabályozások az indításokra és a rádiófrekvenciákra. Az államnak azonban nincs közvetlen ráhatása a műholdak fejlesztési fázisára. //„Ezt érzékeltük, amikor a Stuttgarti Egyetemen a saját műholdat indított. A projektet részben a DLR (Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt; Német Repülési és Űrrepülési Központ) finanszírozta és állami felügyeletet rendelt a projekthez. De elméletileg valaki összecsavarhat egy pár tonhalkonzervet és korlátozás nélkül eljuttathatja az űrbe -- feltéve, hogy talál valakit, aki ezt feljuttatja.”//

Egy további probléma, hogy az ütközések elkerülése érdekében a műholdas szolgáltatóknak megbízható kapcsolatot kell fenntartaniuk egymással. Ennek fontosságára egy 2019 szeptemberében bekövetkezett esemény mutatott rá: Egy **SpaceX** műhold ütközési pályára került az ESA Európai Űrügynökség **Aeolus** kutatási műholdjával. Az ESA szakértői kiszámították az ütközés kockázatát és úgy döntöttek, hogy az Aeolust kissé távolabb irányítják a Földtől, hogy az a SpaceX műholdját felülről kerülje el.

Az ESA ezzel egy időben felvette a kapcsolatot az SpaceX-szel, hogy megbizonyosodjon arról, hogy nem fog mindkét műhold azonos irányba elkerülőmanővert kezdeni. Az ilyen egyeztetések azonban nem mindig működnek zökkenőmentesen: „Vannak műholdas szolgáltatók, akik egyszerűen nem válaszolnak a megkeresésekre” -- mondta **Holger Krag**, az ESA űrhulladékkal foglalkozó irodájának a vezetője.

{{ passport:kessler_3.png |A NetSat működési sémája, forrás: Zentrum für Telematik}}

A legegyszerűbb megoldás a helyzetre az volna, ha a műholdak kommunikálnának egymással, és //„megbeszélnék egymással”// a szükséges kitérőmanővereket, leegyeztetve, hogy melyik szatellit melyik irányba fog kitérni a másik elől. Ilyen -- illetve hasonló működési elvű -- rendszerrel, a **TCAS**-szal (Traffic Alert and Collision Avoidance System), illetve **ACAS**-szal (Airborne Collision Avoidance System) például 2005 óta már kötelező felszerelni minden, 5,7t-nál nagyobb repülőgépet.

Egy ilyen rendszer fejlesztésével foglalkozik például a Würzburgi Julius Maximilians Egyetem Robotikai és Telematikai Központjának csapata. A projekt **NetSat** néven fut ([[https://www.telematik-zentrum.de/index.php?id=33&L=1&tx_news_pi1%5Bnews%5D=33&tx_news_pi1%5Bcontroller%5D=News&tx_news_pi1%5Baction%5D=detail&cHash=e66876814151ddf330dc67326f4c8777|itt]]), ennek keretében négy kicsi műhold térbeli koordinációját kell biztosítani. Ezeket a szatelliteket érzékelőkkel és speciális kommunikációs eszközökkel látták el, illetve -- nyilván -- saját meghajtással is kell rendelkezniük, hogy a kitérőmanővereket végre tudják hajtani. Az első NetSat (kísérleti) műholdakat várhatóan idén (2020) augusztusban fogják pályára állítani.

Nyilván, a már eddig //„előállított”//, mintegy 6500 tonnányi űrszeméttel is kezdeni kellene valamit, míg a Kessler-hatás eredményeként ez a mennyiség nem sokszorozódik meg. A DLR a DEOS/TECSAS programjában ([[https://www.dlr.de/rm/desktopdefault.aspx/tabid-3826/5964_read-8758/|itt]]) robotok segítségével a sérült műholdakat és egyéb objektumokat tervezte letéríteni a pályájukról, és ezeket a légkörbe kísérni vagy irányítani. A programmal 2018-ban -- az elszállt költségek okán -- felhagytak.

{{ passport:kessler_4.png |A DEOS Föld körüli pályán, fotó: Astrium}}

//„Technikailag ez lehetséges, de a költségek miatt kudarcot vallott”// -- mondja a DEOS-ról **Klaus Schilling** professzor -- //„Valójában szemétkezelési díjat kellene beszedni a műholdas szolgáltatóktól, és abból kellene az űrtisztítási projekteket finanszírozni.”//

{{page>passport:lablec}}

===== Források =====
**A bejegyzést jórészt ennek a cikknek a fordításából írtam:**\\ ingenieur.de: Starlink: [[https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/raumfahrt/starlink-warum-die-spacex-satelliten-zu-einer-katastrophe-fuehren-koennten/|Warum die SpaceX-Satelliten zu einer Katastrophe führen könnten]] \\
Wikipedia: [[https://hu.wikipedia.org/wiki/2009-es_m%C5%B1hold-%C3%B6ssze%C3%BCtk%C3%B6z%C3%A9s|2009-es műhold-összeütközés]]\\ Wikipedia: [[https://hu.wikipedia.org/wiki/Kessler-szindr%C3%B3ma|Kessler-szindróma]]

{{tag>baleset műhold űrprogram összeütközés SpaceX DLR Cosmos Kessler-szindróma Starlink NetSat Iridium tech Donald_J_Kessler 1978 Elon_Musk űrszemét Sabine_Klinkner Carsten_Wiedeman FCC DLR ESA Aeolus Holger_Krag TCAS ACAS NASA rakéta veszély}}

~~NOCACHE~~
Bejegyzésmegtekintések száma: {{counter|total}}