Космический мусор: спутники приближаются к критическому пределу

Число спутников, выведенных на околоземную орбиту, приближается к тревожному уровню, и в ближайшем будущем это может привести к неконтролируемому каскаду космического мусора. По данным Иксбт.ком, уже сейчас на орбиту выведено около 30 000 аппаратов, а регуляторы получили заявки на размещение ещё более 1 миллиона устройств. Об этом Иксбт.ком сообщает .

Новый научный анализ, проведённый учёным Бирмингемского университета Хью Льюисом, показывает, что у спутниковых группировок существует определённый критический размер. После пересечения этого порога орбитальные столкновения запускают самоподдерживающийся и неостановимый поток обломков. Если все запланированные проекты будут реализованы, общее число аппаратов, как ожидается, приблизится к 1,7 миллиона.

Каскадный эффект и проблемы безопасности

Основная причина этой проблемы связана с каскадным эффектом. Столкновение двух спутников порождает тысячи мелких фрагментов, каждый из которых способен уничтожить следующий аппарат и создать ещё больше мусора. По словам специалиста, существующие оценки безопасности обычно учитывают риск только для отдельных космических аппаратов и не принимают во внимание совокупное поведение целых группировок.

Хью Льюис разработал специальную математическую модель, с помощью которой рассчитал частоту прохождения спутников и обломков через определённые области. Модель также учитывает способность аппаратов уклоняться от столкновений и скорость их схода с орбиты после окончания срока эксплуатации. Учёный оценил 16 крупных спутниковых группировок, уже находящихся на орбите или проходящих этап планирования.

Результаты и способы снижения рисков

Согласно результатам исследования, 6 из изученных группировок уже превысили критический порог, после которого количество мусора начинает неограниченно расти. Среди них оказались крупные проекты США и Китая. Ещё 3 группировки попали в нестабильную зону, где мусор продолжает накапливаться, но процесс ещё не превратился в неконтролируемый каскад.

Критический порог зависит не только от числа аппаратов. Выяснилось, что даже группировка всего с несколькими сотнями спутников может стать нестабильной из-за особенностей расположения орбит. В некоторых небольших группировках ситуацию дополнительно усугубляет отсутствие двигателей для маневрирования.

По расчётам учёного, риски можно значительно снизить с помощью относительно простых изменений конструкции. В частности, можно увеличить аэродинамическое сопротивление аппаратов, чтобы после завершения работы они быстрее сходили с орбиты, или сократить число новых замен за счёт продления срока службы.