Низька навколоземна орбіта (НОО) стає дедалі небезпечнішою для супутникових операцій. У 2019 році лише 0,2% супутників на орбіті виконували понад десять маневрів ухилення від зіткнень на місяць. До початку 2025 року цей показник зріс у сім разів — до 1,4%, що відповідає приблизно 340 апаратам, які регулярно змінюють траєкторію, аби уникнути небезпечного зближення з уламками чи іншими космічними об’єктами, повідомляє Space.
Фахівці зазначають, що часті маневри знижують ефективність місій і збільшують витрати палива. Детальне дослідження, опубліковане в журналі Acta Astronautica.
“Оператори не хочуть витрачати весь час на турботи про уникнення зіткнень і спалювати для цього все паливо”, — сказала співавторка дослідження, наукова асистентка Массачусетського технологічного інституту (MIT) Мая Гарріс.
Кількість об’єктів на орбіті також невпинно зростає. Якщо у 2019 році на висоті до 2000 км навколо Землі оберталося близько 13 700 об’єктів, включно з космічним сміттям, то до 2025 року їх стало понад 24 тисячі — на 76% більше. За прогнозами, до кінця десятиліття їхня кількість може сягнути 70 000, що у п’ять разів перевищує рівень шести років тому.
Для дослідження вчені використали каталог космічних об’єктів, який веде Космічне командування США. Кожен випадок зближення на відстань менше ніж 200 метрів фіксувався як ситуація, що потребує маневру ухилення. Порогом складності оператори вважають 10 маневрів на місяць — після цього супутник стає надто складним у керуванні для ефективної експлуатації.
Різні оператори мають різні стандарти безпеки. Для NASA ризик зіткнення понад 1 на 100 000 є підставою для маневру. Натомість компанія SpaceX, яка управляє найбільшим у світі угрупованням супутників Starlink, використовує автономну систему ухилення, що реагує на ризик понад 1 на мільйон.
Згідно зі звітом, поданим до Федеральної комісії зв’язку США, супутники Starlink здійснили 145 000 маневрів ухилення за шість місяців до липня 2025 року. Це в середньому чотири на апарат на місяць.
“Здається, вони чудово з цим справляються, — зазначив професор астронавтики Бірмінгемського університету Х’ю Льюїс, — вони не вважають це надто складним, тому, ймовірно, зможуть впоратися навіть із десятьма маневрами щомісяця”.
Дослідження показало, що найбільше навантаження спостерігається на висотах між 400-600 км та 700-800 км. Саме там зосереджено найбільше активних супутників і уламків, тому апарати змушені ухилятися понад десять разів на місяць.
“Хоча більшість орбіти ще не перевищила критичної щільності, окремі ділянки вже працюють на межі”, — пояснила Гарріс.
За словами Льюїса, нинішня ймовірність зіткнення на орбіті протягом року становить близько 10%. Одне повноцінне зіткнення здатне створити тисячі уламків, що підвищить ризик для інших супутників і може спричинити ефект Кесслера — ланцюгову реакцію нових зіткнень.
“Якщо ми матимемо більше таких інцидентів, орбіта швидше досягне своєї максимальної пропускної здатності”, — наголосила Гарріс.
Фахівці вважають, що ситуацію можна покращити завдяки кращій координації запусків і рівномірнішому розподілу супутників між орбітами. Проте, за словами Льюїса, глобальна координація навряд чи можлива.
“Я не думаю, що SpaceX і Китай узгоджуватимуть структуру та експлуатацію своїх систем”, — сказав професор астронавтики.
Супутники Starlink щодня по кілька штук сходять з орбіти та згорають в атмосфері. Перенасичення створює серйозну загрозу зіткнень, які призводять до утворення неконтрольованих мікроуламків, що з часом можуть унеможливити безпечні космічні запуски із Землі. Крім того, через короткий термін служби супутників Starlink та їхнє постійне падіння вчені попереджають, що кількість уламків, які не згорять повністю і впадуть на Землю, зросте.