211service.com
Awarie satelitów będą nas nękać, jeśli nie będziemy lepiej zarządzać ruchem kosmicznym
Koncepcyjna ilustracja ruchu kosmicznego Pani Tech | oryginalne obrazy: NASA
- Ponieważ wypuszczamy na orbitę więcej satelitów, będziemy potrzebować lepszego systemu do zarządzania naszym ruchem kosmicznym.
- Istnieje kilka technologii, które mogą odegrać znaczącą rolę.
- Najpotężniejszym rozwiązaniem będzie globalny framework, który zapewni płynny ruch na orbicie Ziemi.
Było wiele niezwykłych rzeczy w tym tygodniu zamieszania satelitarnego między Europejską Agencją Kosmiczną a SpaceX – publiczne oświadczenie wydane przez ESA, wstępne doniesienia, że SpaceX odmówił przeniesienia satelity Starlink pomimo ostrzeżenia o ryzyku kolizji, a SpaceX twierdzi, że tak się stało. nie odpowiada, ponieważ usterka spowodowała, że przegapił ostrzeżenie, żeby wymienić tylko kilka. Ale może najmniej zaskakującym aspektem była perspektywa zderzenia dwóch obiektów na orbicie.
Przeciążenie orbity szybko rośnie. Tylko dwa tuziny firm zgłosiły się wystrzelenie ponad 20 000 satelitów w ciągu najbliższych 10 lat . Dla porównania, od początku ery kosmicznej na orbicie Ziemi umieszczono mniej niż 8100 ładunków. Incydenty, takie jak bliski wypadnięcia ESA-SpaceX, jasno pokazują, że nasz obecny system zarządzania przestrzenią jest nie do utrzymania.
Nie jest to wielka niespodzianka, biorąc pod uwagę, że nie ma prawdziwego standardu zarządzania ruchem kosmicznym na całym świecie. Opisałbym to jako rodzące się do nieistniejącego, mówi Brian Weeden, dyrektor planowania programu w Fundacja Bezpieczny Świat . Większość operatorów satelitarnych, w tym niektórzy za granicą, po prostu polega na prognozie sił powietrznych USA dotyczącej potencjalnych koniunkcji między aktywnymi obiektami na orbicie. Siły Powietrzne – które początkowo miały na celu tylko śledzenie rakiet w kosmosie, a nie zostać policjantem ruchu kosmicznego na świecie – śledzą obiekty za pomocą radaru i ostrzegają, gdy prawdopodobieństwo kolizji jest wyższe niż 1 na 10 000 (w poniedziałek prawdopodobieństwo to wzrosło do około 1 na 1000).
Każdy operator satelitarny jest w zasadzie sam, jeśli chodzi o ocenę ryzyka [kolizji] i ustalenie, co z tym zrobić, mówi Roger Thompson, starszy specjalista ds. inżynierii w organizacji non-profit Aerospace Corporation. I każdy ma swoją własną postawę ryzyka. Czasami operatorzy ci wykonają manewr unikania kolizji. Czasami po prostu to przejadą, jeśli nadal uważają, że ryzyko jest wystarczająco niskie.
Jest wystarczająco dużo powodów, dla których stało się to normą. Po pierwsze, zmiana trajektorii obiektu pędzącego wokół planety z prędkością dziesiątek tysięcy mil na godzinę nie jest łatwa, zwłaszcza gdy manewrowanie polega na malutkim silniku strumieniowym. I często, gdy pojawia się więcej danych, niepokojący poziom ryzyka spada o jeden lub dwa rzędy wielkości. W zdecydowanej większości przypadków manewry nie są konieczne.
Ale mega-konstelacje, takie jak Starlink, które będą składać się z tysięcy satelitów, gdy będą w pełni sprawne, komplikują nasze prognozy ruchu kosmicznego i strategie unikania kolizji. Nie możemy po prostu dalej prowadzić działalności tak, jak zwykle, mówi Thompson. Nie chcesz schodzić z drogi nadjeżdżającemu samochodowi i wchodzić na drogę nadjeżdżającemu autobusowi, że tak powiem.
Technologia może odgrywać kluczową rolę. Weeden mówi, że wojsko amerykańskie walczyło o unowocześnienie swoich systemów komputerowych, aby poprawić dokładność ostrzeżeń i móc akceptować różne rodzaje danych. Przejście ze sprzętu wojskowego z lat 60. na nowoczesny sprzęt bardzo pomoże. Możemy również rozmieścić systemy radarowe w większej liczbie części świata — niektóre mogą być nawet obsługiwane przez prywatne firmy — w celu jednoczesnego śledzenia większej liczby obiektów. Wielu operatorów satelitarnych ( w tym SpaceX ) próbują ścigać autonomiczne systemy, które mogą automatycznie przenosić satelity, aby uniknąć kolizji po uruchomieniu alarmu, chociaż nadal nie są one udowodnione; i podobnie jak samochody autonomiczne , systemy te mogą być przydatne tylko wtedy, gdy komunikują się ze sobą.
Każdy jest policjantem z satelity
Ale szerszy obraz zarządzania ruchem kosmicznym również wymaga przemyślenia, twierdzą Thompson i jego kolega z Aerospace Corporation Ted Muelhaupt, główny autor książki ostatni artykuł nakreślając konkretne zalecenia. Operatorzy satelitarni prawie zawsze znają pozycje swoich satelitów, ale w tej chwili nie udostępniają sobie tych danych. Każde z nich musi przestrzegać przepisów własnego kraju dotyczących wysokości, na jakich satelity mogą działać, gdzie mogą podróżować, kto powinien podjąć działania w przypadku zagrożenia kolizją, jak pozbyć się martwych satelitów itd. – ale nie ma na to sposobu rozwiązywania problemów, jeśli te przepisy są sprzeczne z przepisami innego kraju. Międzyrządowy organ ruchu kosmicznego mógłby być bardzo przydatny, ale w jaki sposób taki organ miałby faktycznie nadzorować ruch i wspierać swoje przepisy środkami karnymi? Nie możemy po prostu rozdawać biletów każdemu, kto narusza zasady. Za korą nie będzie ugryzienia.
Więc jeśli kij nie zadziała, musisz iść z marchewką. Jeśli agencja centralna mogłaby świadczyć usługi, które pozwalają ludziom uzyskiwać obopólne korzyści, zachęciłoby to ludzi do samodzielnego przyłączenia się, mówi Muelhaupt. To jest jak standard — jeśli zdobędziesz wystarczającą liczbę osób, które przyjmą standard, sam standard staje się możliwy do wyegzekwowania na rynku. Operatorzy satelitarni będą dobrowolnie przestrzegać.
Nawet jeśli nie podoba im się to, co mają robić, operatorzy wejdą na pokład, ponieważ wszyscy są zgodni co do jednego: kolizje satelitów są złe dla biznesu i dla kosmosu. Ostatecznie oznacza to, że ochrona własnego majątku oznacza również ochronę innych. Konflikty z pewnością pojawią się, gdy zaczniemy debatować, które kraje i które przedsiębiorstwa powinny zejść z drogi innym. Ale te sprzeczki są znacznie lepsze niż alternatywa, w której orbita Ziemi jest tak zaśmiecona szczątkami z rozbitych orbiterów, że nikt nie może z niej bezpiecznie korzystać.