Спутник Starlink, вращающийся на высоте 418 километров, медленно приближается к Земле, и «небольшое количество» обломков, которые от него остаются, свидетельствует о все более серьезной проблеме в космическую эру человечества.
17 декабря спутник SpaceX Starlink столкнулся с космическим мусором на своей орбите, в результате чего потерял управление и сам превратился в мусор, дрейфующий на высоте 418 километров. Представители SpaceX охарактеризовали его как «мелкий» обломок и заверили, что спутник войдет в атмосферу и полностью сгорит в течение нескольких недель.
Однако, по мере того как этот спутник упадет в океан, наземные станции наблюдения уже отследили более 34 000 фрагментов космического мусора диаметром более 10 сантиметров, а также, по оценкам, более 1 миллиона более мелких обломков, которые вращаются вокруг Земли со скоростью 28 000 километров в час.
Когда компания SpaceX объявила об аномалии и скоплении обломков на месте спутника Starlink, ее реакция выглядела хорошо продуманной и спокойной. В официальном заявлении использовались такие формулировки, как «небольшое количество обломков» и «полностью сгорел», призванные минимизировать последствия инцидента.
Этот спутник являлся частью мегагруппировки Starlink, строящейся сети, которая, как планируется, будет состоять из десятков тысяч спутников и обеспечит доступ к широкополосному интернету по всему миру.
Спутники Starlink компании SpaceX спроектированы таким образом, чтобы по окончании срока службы они могли активно сходить с орбиты и даже медленно снижаться за счет атмосферного сопротивления в случае неисправности. Процедура обращения с этим неисправным спутником, похоже, идеально соответствует этой конструктивной концепции.
Однако эта аномалия произошла на орбитальной высоте 418 километров, где атмосферное сопротивление относительно невелико. Спутнику потребуется «несколько недель», чтобы войти в атмосферу, а это значит, что в течение этого времени спутник и его обломки будут продолжать представлять потенциальную угрозу.
Космический мусор часто называют «бомбами замедленного действия на орбите». В настоящее время на околоземной орбите находится более 130 миллионов обломков размером более 1 миллиметра в диаметре, из которых примерно 34 000 постоянно отслеживаются. Эти обломки движутся с первой космической скоростью, и даже 1-сантиметровый обломок, столкнувшись со спутником, будет обладать кинетической энергией, эквивалентной взрыву ручной гранаты.
В 2016 году солнечная панель на спутнике наблюдения Земли Sentinel-1A Европейского космического агентства была поражена фрагментом, диаметр которого, возможно, составлял всего несколько миллиметров, что причинило значительные повреждения. В 2009 году американский спутник Iridium 33 столкнулся с российским вышедшим из строя спутником «Космос-2251» на высоте приблизительно 789 километров над Сибирью, в результате чего образовалось большое количество обломков, которые до сих пор находятся на орбите.
Катастрофа со спутником Starlink, хотя и описывается как источник «небольшого количества обломков», несомненно, добавляет новый источник риска на и без того переполненную околоземную орбиту. Взрывы или распад спутников являются одним из основных источников космического мусора: в 1980-х и 1990-х годах испытания противоспутниковых средств и случайные взрывы верхних ступеней американских ракет привели к образованию большого количества обломков.
С момента запуска первых спутников в 2019 году проект Starlink вывел на орбиту более 5000 спутников. SpaceX планирует в конечном итоге вывести на орбиту до 42 000 спутников, что значительно превышает общее количество космических аппаратов, запущенных человечеством с момента запуска первого искусственного спутника в 1957 году.
Спутники Starlink сосредоточены на низкой околоземной орбите на высоте около 550 километров, значительно ниже геостационарной орбиты (около 36 000 километров), но этот регион остается ценным. Международная космическая станция работает на высоте около 400 километров, и многие спутники наблюдения Земли также работают в этом регионе.
Компания SpaceX утверждает, что ее спутники обладают передовыми системами предотвращения столкновений и возможностями автономного маневрирования, однако астрономическое и аэрокосмическое сообщества по-прежнему обеспокоены такой масштабной группировкой. В 2019 году метеорологическому спутнику Европейского космического агентства пришлось совершить маневр, чтобы избежать столкновения со спутником Starlink.
Спутники Starlink часто выходят из строя. По словам Джонатана Макдауэлла, астронома из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики, сотни спутников Starlink вышли из строя по различным причинам. По мере расширения группировки спутников возрастает и вероятность сбоев и аварий.
Нынешняя нормативно-правовая база для космической деятельности в основном основана на Договоре о космическом пространстве 1967 года, который предусматривает ответственность государств за свою космическую деятельность. Однако договор был разработан в эпоху, когда коммерческие космические полеты практически отсутствовали, что создает существенный пробел в нормативно-правовом регулировании для быстро развивающейся сегодня коммерческой космической деятельности.
В 2022 году Федеральная комиссия связи США обновила свои правила для спутников, потребовав, чтобы спутники на низкой околоземной орбите выводились из эксплуатации в течение пяти лет после окончания своей миссии, что является значительным сокращением по сравнению с предыдущими 25 годами. Компания SpaceX заявляет, что ее спутники Starlink могут быть активно выведены из эксплуатации в течение шести месяцев.
Однако эти правила в основном касаются утилизации спутников после окончания срока их службы и не содержат четкого механизма определения ответственности и очистки от мусора, образовавшегося в результате аномалий или столкновений во время работы спутника на орбите.
Комитет ООН по мирному использованию космического пространства обсуждает разработку правил регулирования космического движения, однако прогресс идет медленно из-за различий в национальных интересах. Коммерческие космические компании фактически быстро расширяют свои космические активы в условиях отсутствия эффективного регулирования.
В связи с бурным развитием коммерческой космической отрасли околоземная орбита становится все более переполненной. Такие компании, как Blue Origin, OneWeb и Amazon, планируют развернуть крупные спутниковые группировки. Если каждый из этих планов будет реализован, на низкую околоземную орбиту будут добавлены десятки тысяч новых спутников.
Осведомленность о космической обстановке и управление космическим движением стали насущной необходимостью. В настоящее время сеть космического наблюдения, в основном поддерживаемая военными США, отслеживает орбитальные объекты, но ее возможности и обмен данными ограничены. Коммерческие компании начали разрабатывать собственные системы слежения, но отсутствуют единые стандарты и механизмы координации.
Технология активного удаления космического мусора все еще находится на ранней стадии развития. В 2022 году японская компания Astroscale продемонстрировала свою технологию удаления мусора, а Европейское космическое агентство планирует запустить свою первую миссию по удалению мусора в 2025 году. Однако этих усилий все еще недостаточно по сравнению с постоянно растущим количеством мусора.
Аномалия со спутником Starlink компании SpaceX, хотя и является незначительным инцидентом в деятельности компании, отражает системные проблемы, стоящие перед пилотируемой космической деятельностью. Стремясь к коммерческим интересам и технологическим прорывам, человечеству необходимо переосмыслить подходы к достижению устойчивого развития в хрупкой космической среде.
Обломки, образовавшиеся в результате работы спутников Starlink, подобны капле воды в океане космического мусора, но в то же время отражают тень бурно развивающейся коммерческой космической индустрии. Компания SpaceX описывает эту аномалию, связанную со спутниками, как «небольшое количество обломков», подобно тому, как кто-то утверждает, что сброс промышленных сточных вод в реку — это всего лишь «небольшой сброс».
Количество космического мусора на орбите продолжает расти, и каждый «незначительный инцидент» увеличивает риски. Космос не знает границ, но воздействие мусора носит глобальный характер. Конфликт между амбициозными планами коммерческих компаний по созданию спутниковых группировок и все более переполненной орбитальной средой становится проблемой, с которой должна столкнуться космическая эра.
Покорение космоса человечеством не должно превратиться в историю загрязнения космического пространства. Глядя на звезды, человечество также должно изучать следы, которые оно оставило в космосе.