Ερευνητική Ομάδα «Περιβαλλοντικά Ζητήματα»

Μαρία Κοτσώνη, Κυριακή 7 Ιανουαρίου 2018

 

Στην παρατιθέμενη ανάλυση θα προσεγγιστεί το ζήτημα των Διαστημικών Απορριμμάτων ως ένα σύγχρονο πρόβλημα της ανθρωπότητας και ως ένας εν δυνάμει για τις επόμενες δεκαετίες εξαιρετικά απειλητικός παράγοντας για την παρουσία και την δραστηριοποίηση του ανθρώπου στο διαστημικό χώρο. Συγκεκριμένα στόχος εκπόνησης της συγκεκριμένης μελέτης αποτελεί η διευθέτηση και η επαρκής αναμέτρηση με τα εξής τρία ερωτήματα: 1) Τί ορίζεται ως διαστημικό απόρριμμα;, 2) Γιατί πρέπει να μας απασχολεί το εν λόγω ζήτημα;, 3) Για ποιον λόγο η αντιμετώπισή του συνιστά πρόκληση για την ανθρωπότητα;

Ιστορική Αναδρομή

Κάνοντας μια αναδρομή στο όχι και τόσο μακρινό παρελθόν, το ταξίδι του ανθρώπου στο διάστημα ξεκινά το 1957 με την εκτόξευση από την Σοβιετική Ένωση του πρώτου διαστημικού δορυφόρου που τέθηκε σε τροχιά, του Sputnik. Από τότε έχουν εκτοξευτεί περισσότεροι από 4.000 δορυφόροι.

Ορισμός

Ως διαστημικό απόρριμμα ορίζεται οποιοδήποτε αντικείμενο προέρχεται από ανθρώπινη διεργασία, βρίσκεται σε τροχιά γύρω από την Γη και έχει πλέον περιπέσει σε αχρησία. Τέτοια αντικείμενα μπορεί να είναι φυσικής, λ.χ. μετεωρίτες, ή τεχνητής προελεύσεως, όπως μη λειτουργικοί δορυφόροι ή διαστημόπλοια, κατάλοιπα εξαρτημάτων από το στάδιο της εκτόξευσης, θραύσματα από συγκρούσεις, ακόμη και εργαλεία που ξέφυγαν από τους αστροναύτες κατά την διάρκεια κάποιας εργασίας.

Χαρακτηριστικά

Υπολογίζεται ότι εκατοντάδες εκατομμύρια διαστημικά απορρίμματα βρίσκονται σε τροχιά γύρω από την Γη. Τα αντικείμενα αυτά κινούνται με ιλιγγιώδη ταχύτητα, αγγίζοντας ακόμη και τα 36.000 km/h, και εντοπίζονται σε τροχιά μέχρι και 2.000 km από την επιφάνεια της Γης. Ένα ακόμη χαρακτηριστικό τους, το οποίο σε συνδυασμό με τα παραπάνω καθιστά δύσκολη έως και αδύνατη σε ορισμένες περιπτώσεις την ανίχνευση τους, συνιστά η διάμετρος των αντικειμένων αυτών. Αναλυτικότερα, η διάμετρος τους μπορεί να φτάσει να είναι ακόμη και μικρότερη των 5 εκατοστών, ειδικά σε περιπτώσεις που γίνεται λόγος για θραύσματα συγκρούσεων. Στις περιπτώσεις αυτές το εγχείρημα ανίχνευσης τους κρίνεται σχεδόν αδύνατο. Ωστόσο, ένα διαστημικό απόρριμμα μπορεί να έχει και το μέγεθος ενός αυτοκινήτου, γεγονός που κάνει τον τρόπο ανίχνευσης του ευκολότερο και την αντιμετώπισή του διαχειρίσιμη.
Παρά την μικρή διάμετρο που μπορεί να έχουν, η κίνηση τους με ιλιγγιώδη ταχύτητα και με διαφορετικές κατευθύνσεις σε τροχιά γύρω από την Γη, καθιστούν τα διαστημικά απορρίμματα εξαιρετικά επικίνδυνα τόσο για δορυφόρους ή άλλα αντικείμενα, όσο και για τις επανδρωμένες αποστολές στο Διάστημα.

Ιστορικό Συγκρούσεων

Μέχρι σήμερα δεν έχει συμβεί κάποιο περιστατικό καταστροφικής σύγκρουσης που να έφτασε στο σημείο κινδύνου ανθρώπινων ζωών. Ωστόσο, οι τρεις περιπτώσεις καταστροφικών συγκρούσεων που θα αναλυθούν παρακάτω είναι ενδεικτικές της κρισιμότητας της κατάστασης και της αναγκαιότητας για άμεση δράση. Ας μη λησμονείται το γεγονός ότι κάθε πιθανή σύγκρουση συνοδεύεται από πολλαπλασιασμό των απορριμμάτων σε ανησυχητικά μη υπολογίσιμο βαθμό. Άλλωστε η πλειονότητα των συντριμμιών μια σύγκρουσης είναι θραύσματα μικρής διαμέτρου, που συγκαταλέγονται στα δύσκολα ή και καθόλου ανιχνεύσιμα διαστημικά απορρίμματα.

Επιχειρώντας, λοιπόν, μια σύντομη απαρίθμηση των μέχρι τώρα μεγάλης έκτασης συγκρούσεων, το 1966, γαλλικός δορυφόρος καταστρέφεται έπειτα από πρόσκρουση με συντρίμμια γαλλικής ρουκέτας, που είχε εκτοξευτεί δέκα χρόνια πριν και δεν είχε πια κάποια χρηστικότητα.

Το 2007, η Κίνα, προβαίνοντας σε μια καθόλου ενδεδειγμένη κίνηση, εκτόξευσε βαλλιστικό βλήμα για να καταστρέψει δικό της ανενεργό δορυφόρο που χρησιμοποιούταν για καιρικές προγνώσεις. Η κίνηση αυτή προσέθεσε τουλάχιστον 3.000 συντρίμμια ως διαστημικά απορρίμματα σε τροχιά γύρω από την Γη.

Στις 10.2.2009, καταστράφηκε λειτουργικός δορυφόρος των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής που χρησιμοποιούταν για εμπορικούς σκοπούς έπειτα από σύγκρουση με ρωσικό μη λειτουργικό δορυφόρο. Από την συγκεκριμένη σύγκρουση υπολογίζεται ότι προέκυψαν πάνω από 2.000 συντρίμμια και θραύσματα, τα οποία προστέθηκαν σε τροχιά γύρω από την Γη ως διαστημικά απορρίμματα πλέον.

Γιατί πρέπει να μας απασχολεί;

Οι κίνδυνοι που ελλοχεύει η ολοένα και αυξανόμενη προσθήκη διαστημικών απορριμμάτων σε τροχιά γύρω από την Γη μπορεί να φαντάζουν ότι ανήκουν στο μακρινό μέλλον, ωστόσο την τελευταία δεκαετία η κατάσταση έχει οξυνθεί σε τέτοιο βαθμό που είναι πλέον παρόντες, αποτελώντας ένα απτό και καθημερινό πρόβλημα. Αρχικά, σημειώνεται δυσκολία κατά τις διαστημικές παρατηρήσεις και ανησυχία για την λειτουργία του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού , αλλά και δορυφόρων, γεωστατικών και κινητής τηλεφωνίας. Επίσης, επηρεάζεται η πορεία των διαστημόπλοιων, καθώς πάντα υπάρχει η περίπτωση παρεμβολής ενός διαστημικού απορρίμματος, και συνεπώς ο κίνδυνος ανθρώπινων ζωών στις επανδρωμένες αποστολές.

Ο μεγαλύτερος κίνδυνος φαίνεται να είναι η αχρήστευση της χαμηλής τροχιάς της Γης. Πρόκειται για μια θέση διατυπωμένη από τον D. Kessler, επιστήμονα της NASA. Η αχρήστευση της χαμηλής τροχιάς της Γης ενδέχεται να προκληθεί από τον ανεξέλεγκτο πολλαπλασιασμό των διαστημικών απορριμμάτων. Η μάζα των απορριμμάτων που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από την Γη αποκτά συνεχώς αυξανόμενη πυκνότητα, συνεπώς από μια πιθανή σύγκρουση μπορεί να προέλθει ένα αλλεπάλληλο ντόμινο συγκρούσεων και άρα ένας ανεξέλεγκτος πολλαπλασιασμός των διαστημικών απορριμμάτων. Μέχρι στιγμής, πάντως, το Σύνδρομο Kessler δεν είναι ένα επιβεβαιωμένο φαινόμενο.

Μηχανισμοί Αντιμετώπισης Σύγκρουσης

Γύρω από κάθε διαστημικό αεροσκάφος ή δορυφόρο υπάρχει ένα νοητό πλαίσιο με συγκεκριμένες διαστάσεις, το αποκαλούμενο « pizza box». Όταν υπάρχει η ένδειξη κίνησης ενός σώματος σε κοντινή απόσταση στο συγκεκριμένο νοητό πλαίσιο, δραστηριοποιούνται τα Κέντρα Ελέγχου σε Houston και Μόσχα και αρχίζει μια συνεργασία για την ενεργοποίηση των μηχανισμών αντιμετώπισης ενδεχόμενης σύγκρουσης.

Όταν το ενδεχόμενο σύγκρουσης είναι προβλέψιμο, απαιτείται να βρεθεί ο απαιτούμενος χρόνος για την διαδικασία « debris avoidance maneuver» . Αντιθέτως, ελλείψει επαρκών και ακριβών δεδομένων, δεν είναι δυνατή η πρόβλεψη του ενδεχόμενου σύγκρουσης και άρα η ενεργοποίηση της ενδεδειγμένης διαδικασίας. Σε περίπτωση επανδρωμένης αποστολής, το πλήρωμα μετακινείται στο αεροσκάφος Soyuz και έτσι εξασφαλίζεται η μεταφορά του από και προς τον Διαστημικό Σταθμό. Το 2015 πλήρωμα Αμερικανών αστροναυτών μετακινήθηκαν στο Soyuz διαστημόπλοιο, καθώς απειλήθηκαν από συντρίμμια της σύγκρουσης που προκλήθηκε το 2007 έπειτα από εκτόξευση βαλλιστικού πυραύλου από την Κίνα, όπως αναλύθηκε και παραπάνω.

Επίσης, υπάρχει η δυνατότητα λήψης συμπληρωματικών μέτρων στο ενδεχόμενο μιας πιθανής σύγκρουσης, όπως το κλείσιμο των καταπακτών και την απομόνωση της σύγκρουσης σε ένα μέρος του αεροσκάφους( « spacecraft hatches»).

Τεχνικοί Τρόποι Επίλυσης Ζητήματος

Ορισμένοι τεχνικοί τρόποι επίλυσης του προβλήματος είναι η προσθήκη προστατευτικών πλαισίων στους δορυφόρους- λύση ικανή να αντιμετωπίσει σύγκρουση με αντικείμενα μικρότερα του ενός εκατοστού- και η ενίσχυση του περιβλήματος των διαστημοπλοίων.

Συμπληρωματικά, έχουν προταθεί τρεις καινοτόμες λύσεις που βασίζονται στην ακολούθως αναλυόμενη λογική. Το βαρυτικό πεδίο της Γης έλκει πολλά από τα απορρίμματα σε όλο και χαμηλότερες τροχιές, μέχρι εκείνα να εισέλθουν στην ατμόσφαιρα και να αναφλεγούν λόγω της τριβής. Πρόκειται για έναν «φυσικό» τρόπο επίλυσης του ζητήματος. Το μεγάλο πρόβλημα έγκειται στο ότι αφενός η μάζα των απορριμμάτων είναι πάρα πολύ πυκνή και συνεχώς αυξανόμενη, αφετέρου, πέρα από τον μεγάλο όγκο απορριμμάτων, πολλά από αυτά βρίσκονται σε τροχιά μεγαλύτερη του 1km από την Γη και άρα μέχρι να συντελεστεί η διαδικασία αυτή ενδέχεται να παραμείνουν έως και έναν αιώνα σε τροχιά. Λόγω του ότι η παραπάνω διαδικασία είναι αρκετά χρονοβόρα, έχει προταθεί η δημιουργία ενός λέιζερ, το οποίο θα καθοδηγεί τα απορρίμματα στην ατμόσφαιρα και τα τελευταία θα καταστρέφονται με την είσοδο τους σε αυτήν. Η πρόταση αυτή δεν έτυχε εφαρμογής, λόγω του υψηλού οικονομικού και ενεργειακού κόστους που απαιτούνταν. Άλλος τρόπος που επιχειρήθηκε μεν από τον ιαπωνικό οργανισμό εξερεύνησης του Διαστήματος JAXA, απορρίφθηκε δε για παρόμοιους λόγους, είναι η δημιουργία ενός ηλεκτρομαγνητικού λάσου, που με την εκτόξευσή του στο Διάστημα θα καθοδηγούσε τα απορρίμματα σε χαμηλότερες τροχιές και θα καταστρέφονταν μέσω της ανάφλεξης. Τρίτη λύση αποτελεί το πρόγραμμα «Clean Space- One», που επεξεργάζεται μια επιστημονική ομάδα του Πανεπιστημίου της Λωζάννης στην Ελβετία. Στόχος είναι η κατασκευή της πρώτης «διαστημικής σκούπας- δορυφόρου», η οποία θα συλλέγει και θα αναφλέγει επί τόπου τα απορρίμματα ή θα τα καθοδηγεί προς την ατμόσφαιρα για να αναφλέγουν και να καταστραφούν εκεί.

Πέρα από το υψηλό ενεργειακό και οικονομικό κόστος που συνιστά ένα εμπόδιο στην εύρεση της απαιτούμενης λύσης, για την αφαίρεση ενός δορυφόρου απαιτείται η αναγνώριση του ιδιοκτήτη και η παροχή άδειας από αυτόν. Η νομική αυτή προϋπόθεση είναι που χαρακτηρίζεται πρωτίστως αναγκαία προς επίλυση, πριν ακόμη από την εύρεση ενός καινοτόμου τεχνικού μέσου.

Νομικό Πλαίσιο

Σε αυτό το σημείο είναι υψίστης σημασίας η προσπάθεια να απαντηθεί το ερώτημα αν στοιχειοθετείται κρατική ευθύνη. Μέχρι σήμερα δεν υπάρχει κάποια ειδική και συγκεκριμένη νομική ρύθμιση επί του θέματος. Υπάρχουν τρεις βασικές διεθνείς συμφωνίες, ορισμένα άρθρα των οποίων λειτουργούν πυλωτικά και μπορούν να συσχετιστούν έμμεσα με το ζήτημα της διαχείρισης των διαστημικών απορριμμάτων. Οι τρεις -παρατιθέμενες παρακάτω- Συμφωνίες για το Δίκαιο του Διαστήματος θεσπίστηκαν υπό την αιγίδα της Επιτροπής των Ηνωμένων Εθνών για την Ειρηνική Χρήση του Διαστήματος .

Η «Outer Space Treaty» ή επισήμως «Treaty on Principles Governing the Activities of States in the Exploration and Use of Outer Space, including the Moon and Other Celestial Bodies» εμφανίστηκε στην έννομη τάξη το 1967 και αποτελεί τον θεμέλιο λίθο του διεθνούς διαστημικού δικαίου. Τρία είναι τα άρθρα που μπορούν να συσχετιστούν με το ζήτημα των διαστημικών απορριμμάτων, ως προέκταση της ανθρώπινης δραστηριότητας στο Διάστημα: το άρθρο 6, που ορίζει ότι το κράτος- μέλος είναι υπεύθυνο για τις δραστηριότητές του στο Διάστημα, αλλά και για τις ζημιές που προκαλούν αντικείμενα που έχει εκτοξεύσει, όπως συμπληρώνει το άρθρο 7, καθώς και το άρθρο 9 που ορίζει ότι τα κράτη- μέλη οφείλουν να πραγματοποιούν τις δραστηριότητές τους με σεβασμό στα συμφέροντα των άλλων κρατών, να αποφεύγουν την επιβλαβή επιβάρυνση του διαστήματος και να υιοθετούν μέτρα για αυτό το σκοπό.

Από την «Space Liability Convention» που θεσπίστηκε το 1972, στο άρθρο 3 ορίζεται ότι τα κράτη που εκτοξεύουν αντικείμενα στο διάστημα είναι υπεύθυνα για τις ζημιές που προκαλούνται από τα συντρίμμια που παράγονται από ιδιωτικούς φορείς για τους οποίους είναι αυτά υπεύθυνα, μόνο στην περίπτωση που η ζημία οφείλεται σε λάθος του κράτους ή των ατόμων υπεύθυνων για το αντικείμενο. Συμπληρωματικά στο άρθρο 8 θεμελιώνεται η θέση ότι κάθε κράτος διατηρεί την αρμοδιότητα και τον έλεγχο οποιουδήποτε αντικειμένου εκτοξεύει στο διάστημα, για όσο χρόνο αυτό παραμένει εκεί.

Στην Registration Convention το 1976 θεμελιώνεται μια σειρά υποχρεώσεων των κρατών μελών για καταγραφή αντικειμένων και επιμέρους στοιχείων αυτών που εκτοξεύονται στο Διάστημα, καθώς και για ενημέρωση των Ηνωμένων Εθνών σχετικά με τις εκτοξεύσεις που πραγματοποιούν και με την πορεία τροχιάς των αντικειμένων. Τέλος, τα κράτη παροτρύνονται να παρέχουν βοήθεια στην αναγνώριση αντικειμένων που προκάλεσαν ζημιογόνες συγκρούσεις.

Πιο πρόσφατη εξέλιξη στη νομική αντιμετώπιση του ζητήματος συνιστούν οι Οδηγίες που εξέδωσαν τα Ηνωμένα Έθνη το 2007 για την μείωση των διαστημικών απορριμμάτων. Πρόκειται για ένα νομικό κείμενο κατευθυντήριων γραμμών με ενθαρρυντικό και προτρεπτικό χαρακτήρα προς την δράση των κρατών, και όχι για κανόνες δικαίου με αυστηρή νομική δεσμευτικότητα. Μια πιο κωδικοποιημένη νομική ρύθμιση συναντάται το 2004 στον Κώδικα Συμπεριφοράς για την Μείωση των Διαστημικών Απορριμμάτων που εξέδωσε ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος .

Επίλογος

Με ελάχιστες εξαιρέσεις οι νομικές ρυθμίσεις που υπάρχουν για το ζήτημα των διαστημικών απορριμμάτων είναι γενικόλογες και μη νομικά δεσμευτικές για τα κράτη. Αυτό φαίνεται ακόμη και από την έλλειψη ενός ακριβούς και καθολικού ορισμού για τον όρο «διαστημικό απόρριμμα» που να τυγχάνει ευρείας αποδοχής και καμίας αμφισβήτησης. Το γεγονός αυτό δίνει περιθώριο στα κράτη να περιέλθουν σε συζητήσεις επί συζητήσεων σχετικά με την ερμηνεία του όρου και έτσι προκύπτουν διάφορες ερμηνευτικές προσεγγίσεις που λειτουργούν επιλεκτικά και υπέρ ορισμένων, χωρίς ενιαία και καθολική εφαρμογή.

Μια άλλη παράμετρος που οφείλουμε να λάβουμε υπόψη στην πρόκληση αντιμετώπισης των διαστημικών απορριμμάτων είναι ότι το Διάστημα αποτελεί κτήμα της ανθρωπότητας. Αυτό σημαίνει ότι κανένα κράτος δεν είναι αποκλειστικά υπεύθυνο για το Διάστημα και ταυτοχρόνως ότι όλα τα κράτη έχουν μερίδιο ευθύνης. Εύλογο παράδειγμα αποτελεί ότι στην Επιτροπή για την Ειρηνική Χρήση του Διαστήματος των Ηνωμένων Εθνών υπάρχουν 85 κράτη- μέλη, μεταξύ των οποίων βρίσκονται υπερδυνάμεις όπως οι Η.Π.Α., αλλά και λιγότερο ισχυρά κράτη, όπως για παράδειγμα η Κόστα Ρίκα, που αν και δεν έχει δικό της δορυφόρο σε τροχιά, είναι χρήστης δορυφορικών λειτουργιών. Αυτό σημαίνει ότι η προσέγγιση του ζητήματος και η αποτελεσματική αντιμετώπισή που πρέπει να ακολουθηθεί για αυτό άμεσα μέσα στα επόμενα δέκα χρόνια απαιτείται να είναι κοινή. Ως συλλογική πρέπει να αντιλαμβανόμαστε την πρόκληση για το διαστημικό περιβάλλον, και ως συλλογικότητα πρέπει να εργαζόμαστε και να δρούμε προς την λύση της. Η αδράνεια και η διαιώνιση της υπάρχουσας κατάστασης με την επιβάρυνση της χαμηλής τροχιάς της Γης δεν αποτελεί βιώσιμη λύση και σε λίγα χρόνια ούτε επιλογή.

 

Παραπομπές:
[1] Treaty on Principles Governing the Activities of States in the Exploration and Use of Outer Space, including the Moon and Other Celestial Bodies (1967). Available at: http://www.unoosa.org/pdf/publications/STSPACE11E.pdf [Accessed 7 Jan. 2018]
[2] Convention on International Liability for Damage Caused by Space Objects (1972).Available at: http://www.unoosa.org/pdf/publications/STSPACE11E.pdf [Accessed 7 Jan. 2018]
[3] Convention on Registration of Objects Launched into Outer Space (1976). Available at: http://www.unoosa.org/pdf/publications/STSPACE11E.pdf [Accessed 7 Jan. 2018]
[4] Mark Garcia (2013), “Space Debris and Human Spacecraft”, NASA. Available at: https://www.nasa.gov/mission_pages/station/news/orbital_debris.html [Accessed 7 Jan. 2018]
[5] Brad Plumer(2013),“Space trash is a big problem. These economists have a solution”, Washington Post. Available at: https://www.washingtonpost.com/news/wonk/wp/2013/10/24/space-is-filling-up-with-garbage-heres-why-we-should-tax-it/?utm_term=.76bed8846746 [Accessed 7 Jan. 2018]
[6] Sarah Scoles (2017), “The Space Junk Problem Is About To Get A Whole Lot Gnarlier”, WIRED. Available at: https://www.wired.com/story/the-space-junk-problem-is-about-to-get-a-whole-lot-gnarlier/amp [Accessed 7 Jan. 2018]
[7] Stuart Clark (2017), “Space debris must be removed from orbit says ESA”, The Guardian. Available at:https://amp.theguardian.com/science/across-the-universe/2017/apr/21/space-debris-must-be-removed-from-orbit-says-european-space-agency [Accessed 7 Jan. 2018]
[8] Jane O’Brien (2017),”The race to destroy space garbage”, BBC News. Available at: https://www.bbc.com/news/amp/world-us-canada-39521406 [Accessed 7 Jan. 2018]
[9] Leroy Chiao (2017), “Sputnik Turns 60: Astronaut Leroy Chiao Celebrates 1st Satellite”, SPACE.com. Available at: https://www.space.com/38356-sputnik-turns-60-astronaut-leroy-chiao.html [Accessed 7 Jan. 2018]
[10] Guy Gugliotta (2017), “Earth, Clean Up Your Trash!”, AIR & SPACE MAGAZINE. Available at: https://www.airspacemag.com/space/34_aug2017-cleaning-up-space-junk-180963932/ [Accessed 7 Jan. 2018]
[11] National Aeronautics & Space Administration (2018). Orbital Debris Program Office. Available at: https://www.orbitaldebris.jsc.nasa.gov/ [Accessed 7 Jan. 2018]
[12] Philip R Harris, “Space Law and Space Resources”, Available at: http://www.nss.org/settlement/nasa/spaceresvol4/spacelaw.html [Accessed 7 Jan. 2018]