A Kessler-szindróma (effektus) a Föld-közeli pályán zajló események elméleti fejleménye , amikor a mesterséges műholdak számos fellövéséből származó űrtörmelék a közeli űr gyakorlati felhasználásra való teljes alkalmatlanságához vezet [1] . Ezt a forgatókönyvet először Donald Kessler, a NASA tanácsadója írta le részletesen 1978-ban [2] [3] .
Minden műhold, űrszonda vagy emberes küldetés űrszemétforrássá válhat. Ahogy a pályán keringő műholdak száma növekszik, a meglévők pedig elavulnak, úgy nő a Kessler-szindróma lavinaszerű kialakulásának kockázata.
Szerencsére a leggyakrabban használt alacsony földi pályákon a légkörrel való kölcsönhatás fokozatosan csökkenti a törmelék mennyiségét. A repülőgépek törmelékkel való ütközése alacsonyabb magasságban szintén nem olyan veszélyes, mivel ebben az esetben bármely test elveszíti sebességét és ezzel együtt mozgási energiáját, majd általában kiég a légkör sűrű rétegeiben.
Azokon a magasságokon, ahol a légkör lassulása miatti felmelegedés elhanyagolható (700-ról 1000 kilométerre), az űrszemét élettartama jelentősen megnő. A légkör gyenge hatása, a napszél és a Hold vonzása fokozatosan pályája csökkenéséhez vezethet, de ez több mint ezer évig is eltarthat.
A NASA modelljei szerint alacsony Föld körüli pályán (200-2000 km magasságban) 2007 óta elegendő nagy törmelék és műhold van a szindróma elindításához. A számítások szerint átlagosan ötévente lesznek nagyobb ütközések, még az űrrepülések teljes leállása esetén is, és megnő a törmelék mennyisége [4] .
2009 februárjában történt az első műholdütközés : a Kosmos-2251 orosz katonai kommunikációs műhold ütközött az amerikai Iridium 33 kommunikációs műholddal .
2021 márciusában egy második műholdütközés történt: a " Yunhai 1-02 " kínai időjárási műhold ütközött a " Zenit-2 " orosz hordozórakéta töredékével, amely a " Tselina-2 " felderítő műholdat indította el 1996 [5] .
2021. november 15-én Oroszország műholdellenes fegyvert tesztelt úgy, hogy lelőtt egy inaktív Cselina-D műholdat . Ebből 1500 viszonylag nagy (nyomon követhető) törmelék és több százezer kisebb törmelék keletkezett. Néhány törmelék pályája metszi az ISS pályáját . A kozmonauták és az űrhajósok kénytelenek voltak sürgősen evakuálni az űrrepülőgépek fedélzetén egy esetleges vészhelyzeti kioldás érdekében, és visszatérni a Földre. Az ISS-nek sikerült elkerülnie a törmeléket, de a törmelék évekig, de akár évtizedekig is pályán maradhat [6] [7] .
A Kessler-szindróma alattomossága a „ dominóeffektusban ” rejlik . Két kellően nagy objektum ütközése nagyszámú új töredék megjelenéséhez vezet. Ezen töredékek mindegyike képes összeütközni más törmelékekkel, ami újabb és újabb töredékek születésének "láncreakcióját" idézi elő. Megfelelően nagyszámú ütközés vagy robbanás esetén (például egy régi műhold és egy űrállomás ütközésekor, vagy ellenséges akciók eredményeként) a lavinaszerű új töredékek száma teljesen a Föld-közeli űrt teheti repülésre alkalmatlan [8] .
Már a műholdak tervezési szakaszában és a rakéták felső szakaszában javasolják, hogy biztosítsanak eszközöket a pályáról való eltávolításukhoz - lelassítsák a légkör sűrű rétegeibe való belépés sebességére, ahol kiégnek anélkül, hogy veszélyes nagy részeket hagynának hátra, vagy átvitel „ temetési pályákra ” (jelentősen magasabb, mint a GSO műholdak pályája ).
Kísérleti módszereket is fejlesztenek az űrtörmelék pályájának megváltoztatására, például nagy teljesítményű földi folyamatos hullámú lézer [9] vagy űralapú lézerek használatával.