Как двум спутникам удалось избежать крушения

Первый тревожный сигнал поступил 27 января. Два небольших спутника, кружащих вокруг Земли на низких орбитах, попали в ситуацию возможного контакта. Спутники, один из которых принадлежал Capella Space, а другой Spire Global, могли столкнуться. Тревогу о возможных столкновений подала 18-я эскадрилья космического контроля ВВС США — управление делает это каждый раз, когда считает событие столкновение достаточно вероятным. Вероятность столкновения может быть либо очень маленькой, либо пугающей. Эскадрилья оценила вероятность в пределах 0,2-10% в течение 72-часового периода. Но это гадание на кофейной гуще.

Если бы спутники столкнулись, обломки спутников (годы работы, куча денег) тоже разлетелись бы по космосу. Затем они превратились бы в еще больше мусора, который и без того летает вокруг Земли, угрожая другим орбитальным аппаратам.

Spire, который имеет на счету около 60 небольших спутников, отслеживающих корабли и погоду, не особо обеспокоилась этим предупреждением.

Но Capella, у которой всего один спутник, обеспокоилась.
 

Учитывая то, что эскадрилья отслеживает более 24 000 космических объектов, такие сообщения в конечном итоге приходят так же часто, как нежелательная почта. В 2016 году подразделение разослало почти 4 миллиона таких сообщений о возможном столкновении, серьезность которых варьируется от «примите во внимание» до «рассмотрите уклонение». Но некоторые небольшие спутники, включая спутник Spire, уклоняться не умеют: у них нет двигательных систем, поэтому они не могут уйти от опасности. В таких потенциальных столкновениях двигаться приходится другой стороне. Но если ни один из спутников не может уйти с курса, ситуация усложняется.

Capella только недавно запустила свой первый спутник, названный Denali в честь национального парка, на борту ракеты SmallSat Express, которая в декабре вывела в космос сразу 60 спутников. Основная в 2016 году компания ведет свое начало также с крушения. Основатель Паям Баназаде, как и все остальные в 2014 году, был озадачен исчезновением малазийского рейса 370, который исчез по пути в Китай. «Мы задались вопросом: почему мы не можем найти огромный 777-й самолет на планете, которую зовем своим домом?», говорит Баназаде, бывший инженер Лаборатории реактивного движения NASA. «Возможно, мы недостаточно наблюдаем нашу планету».

Но это лишь часть ответа. По его рассуждениям, спутники, которые видят видимый свет, не могут пробиться сквозь облака или темноту ночи. Большая часть мира, большую часть времени для них потеряна. Вместо пассивного сбора света Capella отправляет на землю радиоволны. Они отскакивают обратно, меняясь в зависимости от того, с чем сталкиваются, и спутник подхватывает их, создавая космическую радиолокационную систему. «Мы посылаем энергию и сигналы с нашего собственного спутника, а не ждем, пока свет придет к нам, — говорит Баназаде. — Мы будет несем собственный фонарик».

С помощью такой системы можно наблюдать за кораблями, следить за урожаем, выявлять наводнения, даже осуществлять в некотором роде шпионаж. Возможно, получится найти пропавший самолет. В любом случае, Denali был демонстрационным спутником, а не частью полностью функционального парка из десятков спутников, которые будут запущены в ближайшие годы. Но он был первым.

Поэтому когда Capella получила предупреждение, настроение в калифорнийском центре управления полетами было напряженным. По прошествии времени компания сообщила, что вероятность столкновения возрастала. Размышлять о том, что будет после аварии на такой скорости (порядка 50 000 км/), не было смысла, поэтому они решили убрать спутник с дороги.

Тем временем, инженеры в Spire, готовили данные: спутники компании, которые собирают сигналы GPS, проходящие через атмосферу, точно понимают свое положение, лучше даже, чем ВВС. «Поэтому, когда кто-то связывается и сообщает: эй, там происходит сближение; контакт через четыре дня», мы превращаемся во внимание и начинаем загружать данные», говорит Ник Аллен, глава бренда в Spire. Для него это рутина. Компания получает несколько сообщений такого рода каждую неделю для своих более 60 спутников.

Спутники Spire не могут двигаться сами по себе, поэтому сбор данных — это самое важное, что может сделать компания. В тяжелой ситуации Spire может наклонить солнечные батареи спутника, чтобы изменить его сопротивление, в надежде убрать его с курса.

Уклонение от опасного столкновения, однако, досталось Denali, у которого были двигатели на борту — но их не проверяли. Поэтому во вторник, 29 января, системы были активированы. К облегчению всех, сработало. Двигатели активировали четыре раза, поднимая орбиту Denali на 50 метров с каждым толчком. «Если бы у нас не было возможности маневрировать, ситуация была бы очень страшная», говорит Баназаде.

Никто не знал наверняка, что получится. 29 января команды напряженно наблюдали, произойдет ли столкновение. И после обеда ВВС «подтвердили, что событие было номинальным и спутники разминулись безопасно».

Растущая популяция объектов, вращающихся вокруг Земли, многие из которых не могут уйти с дороги, приводит и к росту рисков. Ни Spire, у которой одно из самых больших частных скоплений спутников на орбите, ни Planet, у которой их больше всего, не размещает двигатели на своих небольших спутниках. У обоих компаний есть пассивные способы изменить маршруты движения, но использование их во избежание столкновения может потребовать более заблаговременного предупреждения. Кроме того, у небольших спутников меньше шансов столкнуться, чем у больших.

Но шанс есть. Как мы будем разрешать эту растущую проблему — пока непонятно. Космос большой, но не настолько, чтобы обломки спутников просто испарились.