Угроза с орбиты. Спутниковые сети могут спровоцировать неконтролируемую цепную реакцию образования космического мусора

В своем новом исследовании Хью Льюис из Бирмингемского университета доказал, что спутниковые группировки могут достигать критических размеров, после которых процесс накопления обломков в результате столкновений становится неуправляемым.

В настоящее время на околоземной орбите находится около 30 тысяч спутников, однако регулирующие органы уже получили заявки на запуск более миллиона новых аппаратов. В случае реализации всех проектов общее количество спутников достигнет почти 1,7 миллиона. Основная проблема заключается в том, что действующие нормы оценивают риски, связанные лишь с отдельными аппаратами, полностью игнорируя совокупную опасность, исходящую от целых группировок.

Ученый разработал математическую модель, оценивающую частоту прохождения спутников и обломков через конкретные участки космического пространства. Модель учитывает способность аппаратов избегать столкновений и скорость их схода с орбиты после вывода из эксплуатации. Анализ 16 спутниковых группировок показал, что шесть из них уже превысили критический порог неконтролируемого накопления космического мусора, а еще три оказались в нестабильной зоне.

Риск касается не только гигантских проектов. В одном из случаев нестабильность возникла в сети из нескольких сотен аппаратов из-за особенностей их орбит. Кроме того, группа мелких спутников превратилась в неуправляемый космический мусор из-за отсутствия собственных двигателей для уклонения от столкновений.

Автор исследования подчеркивает необходимость срочного ужесточения нормативных требований. Большинства проблем можно избежать путем внесения изменений в конструкцию аппаратов: увеличения аэродинамического сопротивления для более быстрого входа в атмосферу Земли или продления срока их службы. Разработанная методика предлагает практический способ выявления рискованных проектов еще до запуска, что позволит защитить системы спутниковой навигации и прогнозирования погоды.