Dlaczego megakonstelacje satelitarne stanowią zagrożenie dla przyszłości kosmosu

Pani Tech | Globus: Wikimedia commons

Kiedy w tym tygodniu Indie zestrzeliły pociskiem jednego ze swoich satelitów, administrator NASA Jim Bridenstine nie był pod wrażeniem. Celowe tworzenie pól gruzu jest złe… Jeśli zniszczymy przestrzeń, nie odzyskamy jej – powiedział.

Miał na myśli narastający problem kosmiczne śmieci : martwe satelity, resztki rakiet i szczątki z poprzednich kolizji, które zagrażają działającym satelitom, ludzkim lotom kosmicznym, a nawet Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Jest jeszcze za wcześnie, aby mieć wystarczająco dobre dane na temat chmury gruzu z indyjskiego testu antysatelitarnego, a firmy śledzące będą ściśle monitorować ten obszar. Pentagon ma obecnie oko na 250 oddzielnych elementów, urzędnik powiedział Reuterowi . Ale chociaż jest prawdopodobne, że zderzenie stworzyło chmurę fragmentów metalu, stało się to na stosunkowo małej wysokości. Większość zostanie wciągnięta w ziemską atmosferę w ciągu kilku miesięcy.

I chociaż Bridenstine nie był zadowolony z testu w Indiach, eksperci od śmieci kosmicznych mają obecnie znacznie większe obawy. Proponowane megakonstelacje satelitów, które znajdują się wyżej, prawdopodobnie spowodują znacznie większe i trwalsze problemy.

Około połowa wszystkich śmieci znajdujących się dzisiaj w kosmosie pochodzi z zaledwie dwóch wydarzeń: testu antysatelitarnego przeprowadzonego w 2007 r. przez chiński rząd oraz przypadkowego zderzenia dwóch satelitów w 2009 r.

Ale są plany, aby na niskiej orbicie okołoziemskiej uczynić znacznie bardziej zatłoczoną. Na przykład satelita OneWeb chce umieścić na orbicie 900 małych satelitów, aby zapewnić szerokopasmowe połączenia internetowe do miejsc, w których nie jest on obecnie dostępny. Tymczasem SpaceX otrzymał zgodę na rozproszenie 12 000 satelitów na niskiej i bardzo niskiej orbicie okołoziemskiej. Inne firmy, takie jak Telesat i LeoSat, mają podobne plany na mniejszą skalę.

Ten nagły napływ nowych przybyszów może spowodować poważne problemy. W artykule przedstawionym na 69. Międzynarodowym Kongresie Astronautycznym w Bremie, Niemcy, w październiku ubiegłego roku, Glenn Peterson, badacz z Aerospace Corporation, obliczył efekt wprowadzenia tysięcy satelitów do komunikacji, obserwacji i obserwacji Ziemi na niskie orbity Ziemi, gdzie większość śmieci kosmicznych jest zlokalizowana.

Jeśli wszystkie megakonstelacje zostaną uruchomione, Peterson odkrył, że obecne technologie śledzenia będą generować ponad 67 000 alertów o kolizjach rocznie. Operatorzy musieliby wtedy zdecydować, czy wykonywać setki zapobiegawczych manewrów satelitarnych dziennie, czy też ryzykować małą szansę na kolizję.

W styczniu uruchomienie obrazowania radarowego z syntetyczną aperturą Kaplica zdecydował się przenieść swojego jedynego satelitę, Denali, w obliczu możliwego połączenia z reklamą CubeSat . Prawdopodobieństwo kolizji wzrosło do 12 procent, mówi dyrektor generalny Capelli Payam Banazadeh. To duże ryzyko i potraktowaliśmy je bardzo poważnie.

Po raz pierwszy Capella użyła silnika Denali, a cały proces trwał kilka dni. Przyszłe manewry byłyby szybsze, ale nadal uderzałyby w wyniki jego firmy — zwłaszcza, gdyby musiały być przeprowadzane wiele razy dziennie, mówi Banazadeh: Zamiast zbierać obrazy na określonym obszarze, zmieniasz swoją orbitę, bierzesz moc i zasoby, aby wykonać ten manewr, a potem poświęcasz czas, aby to sprawdzić.

Ale jeśli choć jeden nieodebrany alert okaże się poprawny, może to mieć katastrofalne skutki.

Można było przewidzieć koniunkcję w 2009 roku między satelitą komunikacyjnym Iridium a nieaktywnym satelitą rosyjskim, ale wartość prawdopodobieństwa nie różniła się od wielu innych koniunkcji, z jakimi miał do czynienia Iridium tego dnia, pisze Peterson w gazecie.

Nikt nie sugeruje, że Iridium zdecydowało się nie przemieszczać satelity, aby zaoszczędzić pieniądze lub przedłużyć jego żywotność, ale środowisko orbitalne staje się coraz bardziej zatłoczone i bardziej konkurencyjne.

Jeśli jestem dobrym zarządcą kosmosu, nie oznacza to, że inni będą nim zarządzać, mówi Banazadeh. Może wystarczyć kilku złych aktorów, aby pogorszyć sytuację dla wszystkich zaangażowanych.

Ulepszony radar naziemny, znany jako Ogrodzenie Kosmiczne , powinien wkrótce pojawić się w amerykańskiej sieci obserwacji przestrzeni kosmicznej. Powinno to poprawić dokładność przewidywania możliwych kolizji. Ale ta technologia to miecz obosieczny, wskazuje Peterson. Tam, gdzie dzisiejsze radary mogą niezawodnie śledzić tylko 20 000 nieparzystych kawałków kosmicznych śmieci większych niż 10 centymetrów, jutrzejsze czujniki ujawnią fragmenty o wielkości do 2 centymetrów – liczące być może 200 000.

Peterson wylicza, że ​​nawet jeśli wszystkie obiekty są dokładnie śledzone, większe konstelacje wciąż będą napotykać kilkaset fałszywych alarmów każdego roku. Niektórzy operatorzy mogą ulec pokusie zaryzykowania mało prawdopodobnego połączenia z czymś wielkości śruby, nawet jeśli porusza się ona z prędkością ponad 30 000 kilometrów na godzinę.

W tej chwili nie ma międzynarodowych przepisów, które można by właściwie egzekwować we wszystkich krajach i we wszystkich firmach, mówi Banazadeh. Jest dużo samoregulacji, a samoregulacja w kosmosie jest naprawdę, bardzo niebezpieczna.

ukryć