Сотни спутников вскоре могут оказаться в областях, уже переполненных настолько, что безопасная и долговременная работа там станет невозможной, говорится в новом исследовании, опубликованном в журнале Acta Astronautica.
Ученые установили, что если в 2019 году лишь 0,2% спутников на низкой околоземной орбите были вынуждены выполнять более десяти маневров уклонения от столкновений в месяц, то к началу 2025 года этот показатель вырос в семь раз — до 1,4%. На первый взгляд цифра невелика, но в абсолютных значениях это означает, что примерно 340 спутников значительную часть времени тратят на то, чтобы уклоняться от космического мусора и других аппаратов.
При этом количество спутников продолжает стремительно расти. В 2019 году на низкой околоземной орбите находилось около 13 700 объектов, включая обломки. К 2025 году их стало уже 24 185, что означает рост на 76%. Согласно прогнозам отрасли, к концу десятилетия на низкой околоземной орбите могут находиться до 70 000 спутников — более чем в пять раз больше, чем в 2019 году. Авторы исследования считают, что частота в десять маневров уклонения в месяц — это порог, после которого эксплуатация спутников становится слишком сложной и неэффективной.
Исследователи использовали данные из каталога космических объектов, который ведет Космическое командование США, и смоделировали вероятность столкновений для каждой пары объектов — спутников и обломков — в одной и той же орбитальной области. Каждый случай, когда два объекта оказывались ближе 200 метров друг к другу, фиксировался как ситуация, требующая маневра уклонения.
Разные операторы используют разные критерии для принятия решения о маневре. NASA проводит уклонение, если риск столкновения превышает 1 к 100 000, тогда как компания SpaceX — крупнейший оператор спутников в мире с мегасозвездием Starlink — действует осторожнее: ее автоматическая система уклонения реагирует уже при риске 1 к миллиону. Частые маневры создают перебои в работе, с которыми одни операторы справляются легче, чем другие.
Кроме того, даже при регулярных маневрах уклонения нельзя гарантировать их успешность. Отслеживание объектов в космосе не идеально, и возможны ошибки в расчетах. Более того, предыдущие исследования показали, что сам маневр уклонения может повысить риск столкновения с другим аппаратом, так как изменяет орбиту спутника, а алгоритмы прогнозирования не всегда успевают это учесть. Чем больше спутников на орбите, тем выше вероятность того, что такие маневры закончатся неудачей.