Хотели бы вы попасть на орбитальную экскурсию? Земля не внизу, а вокруг неё, и это гигантский карусель, на которой каждый день летают миллионы людей, спутников и огромное количество мусора. Давайте разберёмся простыми словами, цифрами и небольшими фактами, чтобы понять, что там происходит на орбите вашей телефонной сети и навигатора.
Что такое орбита и почему это так важно
Орбита это путь, по которому любое тело движется вокруг планеты, под действием гравитации. В идеале, это как круговые дорожки, но на деле это эффектная смесь кривых, высот и скоростей.
Большая часть орбит Земли являются низкие высоты (LEO, до примерно 2 тысячи км). Ещё есть средние орбиты (MEO) и геостационарная орбита (GEO) на 35 786 км, где спутник как бы замирает над одной точкой над экватором.
Скорость на орбите Земли довольно большая, примерно 7,7 км в секунду. Это около 27 700 км/ч. За сутки спутник делает около 14–16 оборотов, в зависимости от его высоты.
Сколько спутников на орбите сейчас?
За всё время с момента первого искусственного спутника (СПУ-1, 1957 год) на орбиту было выведено более 14,9 тысяч космических аппаратов. Это число включает рабочие спутники и «мусор» (старые, погибшие, резервные).
Активных спутников на орбите сейчас примерно 11,7 тысяч. Точное число варьируется день ото дня: новые спутники запускаются, старые снимаются с орбиты или переходят в неактивный режим.
Больший тренд последних лет это массовые конструкторы-гиганты, вроде Starlink, OneWeb и аналогичные проекты, добавляют десятки и сотни спутников в одну группировку. Это заметно увеличивает общую плотность объектов на низких орбитах и делает вопросы безопасности особенно актуальными.
Стекает ли мусор на орбиту: сколько обломков там тусуется?
Важно понимать три категории мусора на орбите.
Большие обломки, которые более 10 сантиметров, их примерно 34 тысячи объектов улавливаются специалистами по радиолокационному наблюдению и ведётся их мониторинг. Это те вещи, которые можно увидеть на радаре, простыми словами они достаточно большие, чтобы причинить серьёзное повреждение.
Средние обломки величиной от 1 до 10 сантиметров, их на орбите около 900 тысяч объектов. Эти куски очень опасные для космических аппаратов, потому что даже маленький фрагмент может повредить солнечные панели или корпус спутника на скорости, близкой к космическим.
Мелкие частицы величиной меньше 1 сантиметров, их на орбите находятся десятки миллионов и более. Здесь многое зависит от методик учёта и условий. Это самый молодой и самый непредсказуемый класс мусора, так как они не всегда могут отслеживаться, но они тоже могут стать причиной мелких столкновений.
Все это не просто цифры из отчётов, обилие мусора создает реальные риски для орбитальных миссий, особенно в зонеLEO, где то и дело летают модули МКС и коммерческие спутники.
Почему это всё важно для нас
Ежедневная польза, в том, что спутники делают возможной навигацию (GPS/ГЛОНАСС), телевидение, интернет, метеонаблюдение и мониторинг климата. Именно вы пользуетесь этими сервисами чуть ли не каждый день.
Риск столкновений очень высокий, даже очень маленькие частицы движутся с невероятно высокой скоростью, и столкновение может повредить или уничтожить спутник..
Управление мусором это задача коллективная, которую необходимо начать решать уже сегодня, ведь чем дальше, тем сложнее будет ей решить. Нужны правила по выведения спутников с орбиты после окончания служб, безопасная деградация и умение отслеживать угрозы.
Орбиту необходимо держать под контролем
Мониторинг и моделирование, заключается в том, что специалисты отслеживают тысячи потенциальных столкновений и так же вычисляют траектории, чтобы своевременно скорректировать спутники и избежать столкновений.
Деградация после конца срока службы: сейчас действуют рекомендации о том, чтобы спутники уходили на безлюдную или “гробовую” орбиту или возвращались в атмосферу в течение 25 лет после окончания миссии (для большинства орбит, чтобы мусор не оставался надолго).
Разделение миссий, это государственные агентства и крупные компании работают над технологиями, которые помогают собирать или безопасно сжигать мусор, а также над системами чистого размещения спутников (graveyard orbits, деактивация двигателями и тому подобные).
Интересные цифры и факты про орбиту
Средняя высота орбиты ISS составляет примерно 408 километров, над поверхностью Земли, но она плавает в диапазоне от 400 до 420 километров. Орбитальный период составляет примерно 90 минут.
Геостационарная орбита, она держится над экватором, примерно на высоте 35 786 километров, там спутник максимально замедлен и делает круг вокруг Земли ровно за 24 часа
Орбиты это не только огромная скорость и большая высота. Например, плотность спутниковых сетей растёт очень интенсивно, особенно в LEO, из-за постоянного и нарастающего спроса на спутниковый интернет и наблюдение Земли.
Коротко резюмируем
На орбите Земли сегодня около 14,9 тысяч космических аппаратов и обломков, активное количество спутников составляет примерно 11,7 тысяч.
Мусор это обширный набор объектов разной величины: от крупных более 10 сантиметров, до микрочастиц, которые меньше 1 сантиметра, объёмы огромные по масштабу, и это реальная проблема.
Мы постоянно пользуемся услугами спутников, и поэтому важно не только запускать новые аппараты, но и беречь орбиту и минимизировать мусор, иначе в довольно скором времени это приведёт к печальным последствиям.
Друзья, спасибо, что дочитали, если не сложно, то подпишитесь на канал, здесь ещё будет много интересного.