Земля внутри «карточного домика»: ученые предупредили о назревающей катастрофе на орбите

По мнению ученых, пора заводить часы обратного отсчета — все идет к тому, что эта хрупкая конструкция над нашими головами однажды сложится.
Спутниковая сеть Starlink в представлении художника
Спутниковая сеть Starlink в представлении художникаИсточник: Mark Handley/University College London

Земля оказалась в «карточном домике» спутниковых мегасозвездий, пишут ученые из США и Канады в недавней статье. Они подчеркнули, что в последние годы околоземное пространство переполнено тысячами новых космических аппаратов, и прежде всего это касается компании Starlink.

Вместе с ростом количества спутников повышается риск их столкновений, объяснили исследователи. А любая такая авария может стать не каким-то отдельно взятым эпизодом, о котором скоро забудут: бесчисленные обломки столкнувшихся аппаратов разлетаются во все стороны с огромными скоростями и могут удариться в другие спутники. В конечном счете это и создает риск цепной реакции — именно того, что специалисты и называют складыванием карточного домика.

Если так действительно произойдет, мы это немедленно почувствуем: по всему миру отключится спутниковая связь, навигация, телевидение и вообще все, что от спутников зависит. Особенно тревожит потеря связи в зонах чрезвычайных ситуаций.

Возникнет без преувеличения риск для жизни космонавтов и астронавтов на орбитальных станциях: даже самый маленький обломок может пробить обшивку модуля и вызвать разгерметизацию. Дальнейшая космонавтика станет практически невозможной на долгие годы: запускать ракеты будет слишком опасно.

Спутники и космический мусор на орбите в представлении художника
Спутники и космический мусор на орбите в представлении художникаИсточник: Recraft

Наконец, не исключено и падение крупных обломков спутников на населенные районы Земли. Это, впрочем, маловероятно: в любом случае большинство из них будут падать в океан или на обширные безлюдные местности суши.

Чтобы избежать всего этого, спутники оснащают собственными двигателями: каждый аппарат постоянно отслеживается и в случае опасности столкновения с другим совершает маневр уклонения по команде с Земли.

По подсчетам ученых, на низких околоземных орбитах в среднем каждые 20 секунд какие-нибудь два аппарата оказываются менее, чем в 1 километре друг от друга. А каждые 33 минуты — в 100 метрах или даже ближе. При этом в SpaceX отчитались, что в 2024–2025 годах спутники Starlink маневрировали примерно каждые 1,8 минуты.

Спутники Starlink над американским штатом Нью-Мексико (снимок с длинной выдержкой)
Спутники Starlink над американским штатом Нью-Мексико (снимок с длинной выдержкой)Источник: M. Lewinsky/Creative Commons Attribution 2.0

Как отметили исследователи, пока такие манипуляции помогают предотвратить орбитальное бедствие, но есть факторы, о которых при этом нельзя забывать: радиация во время солнечной бури способна повредить датчики на борту спутника, и тогда аппарат может перестать «понимать» свое местоположение и совершить ошибку при выполнении маневра.

Уже есть и прецеденты подобных ситуаций: в 2019 году у SpaceX случился сбой в автоматической системе оповещений, и из-за этого Европейское космическое агентство экстренно уводило свой спутник Aeolus от столкновения с Starlink 44.

Ученые предложили ввести новый показатель — CRASH Clock, «Часы до краха». Они должны показывать, как скоро на околоземных орбитах разразится катастрофа, если по каким-то причинам спутники вдруг утратят способность уклоняться друг от друга. По подсчетам, на сегодняшний день этот срок составляет 2,8 дня. Еще в 2018 году — до начала эры мегасозвездий — в запасе был 121 день.

Ранее выяснилось, что из-за сгорающих при падении космических аппаратов атмосфера Земли засоряется металлами.