Армады спутников на орбите могут закрыть для нас космос

Когда на этой неделе Индия сбила один из своих собственных спутников ракетой, администратор NASA Джим Брайденстайн не удивился. Однако выразил свое недовольство: «Создавать поля космического мусора намеренно — неправильно… Если мы замусорим космос, мы не вернем его». Проблема космического мусора только усугубляется: мертвые спутники, отработанные ракеты, мусор предыдущих столкновений — все это угрожает рабочим спутникам, людям в космосе и даже Международной космической станции.

Пока слишком рано говорить об облаке обломков, оставшемся после индийского испытания. Пентагон «положил глаз» на 250 отдельных частей, сообщает Reuters. Однако, хотя в ходе столкновения вероятно образовалось облако металлических фрагментов, это произошло на относительно небольшой высоте. Большая их часть упадет на Землю в течение нескольких месяцев.

И хотя Брайденстайн не был доволен индийским испытанием, у экспертов по космическому мусору гораздо больше проблем. Предполагаемые «мега-констелляции» спутников могут привести к гораздо более серьезным и продолжительным проблемам.

Около половины всего космического мусора сегодня образовано всего двумя событиями: противоспутниковым испытанием китайского правительства в 2007 году и случайным столкновением двух спутников в 2009 году.

Однако имеются планы на то, чтобы сделать низкую околоземную орбиту более населенной. Например, стартап OneWeb хочет вывести на орбиту 900 небольших спутников, чтобы обеспечить широкополосное подключение к Интернету в тех местах, где оно в данный момент недоступно. В то же время, SpaceX получила разрешение на размещение 12 000 спутников на низкой и очень низкой околоземных орбитах. Другие компании, такие как Telesat и LeoSat, имеют аналогичные планы.

Внезапный приток новобранцев может вызвать серьезные проблемы. В документе, представленном на 69-м Международном астронавтическом конгрессе в Бремене в прошлом октябре, Гленн Петерсон, исследователь из Aerospace Corporation, рассчитал последствия внедрения тысяч спутников для связи, наблюдения и разведки на низкую околоземную орбиту, где находится большая часть космического мусора.

Если все мега-констелляции будут запущены, по подсчетам Петерсона современные технологии отслеживания будут генерировать более 67 000 «предупреждений о столкновениях» ежегодно. Операторам тогда придется выбирать, совершать ли сотни предупредительных спутниковых маневров в день или рисковать малой вероятностью столкновения.

В январе компания по производству радиолокационных изображений с синтезированной апертурой Capella решила сдвинуть свой единственный спутник Denali, когда столкнулась с вероятностью врезаться в коммерческий «кубсат». «Вероятность столкновения была в районе 12%», говорит CEO Capella Пайям Баназадех. «Это большой риск и мы отнеслись к нему очень серьезно».

Это был первый раз, когда Capella использовала двигатель Denali, и на весь маневр ушло несколько дней. Будущие маневры будут быстрее, но все равно потребуют внимания — особенно, если их придется проводить несколько раз в день, говорит Баназадех. «Вместо того, чтобы собирать изображения в определенной области, вы меняете орбиту, тратите время и ресурсы, а затем проверяете пост-фактум».

И все же, если хотя бы одна пропущенная тревога окажется верной, последствия могут быть катастрофическими. Никто не предполагал, что Iridium может забить на спутник и сэкономить деньги, но орбитальная среда становится более населенной и конкурентной.

Очень скоро у США появится сеть усовершенствованных наземных радаров, известная как Space Fence. Она должна повысить точность прогнозов о возможных столкновениях. Но эта технология — обоюдоострый меч, говорит Петерсон. Там, где современные радары могут надежно отслеживать только 20 000 с лишним кусочков космического мусора размером более 10 сантиметров, датчики будущего смогут обнаруживать фрагменты размером до 2 сантиметров, а их число будет достигать 200 000.

Петерсон подсчитал, что даже если все объекты отслеживаются точно, более крупные констелляции будут сталкиваться с несколькими сотнями ложных предупреждений ежегодно. У некоторых операторов может возникнуть соблазн рискнуть и пойти на близкий проход с маловероятным столкновением, но любая «встреча» будет катастрофической на скорости 30 000 километров в час.