Ученый предсказал коллапс на орбите Земли

Нынешний уровень космической активности может очень сильно загрязнять орбиту нашей планеты разным космическим мусором, что подтвердило новое исследование Саутгемптонского университета.

Профессор Хью Льюис скажет делегатам на первой Международной орбитальной конференции по поводу загрязненности орбиты, а также что поддержание лишь небольшой популяции спутников на орбите на высоте более 1000 км может привести к новым столкновениям и экспоненциальному росту космического мусора. Что еще хуже, контрмеры, на самом деле могут увеличить вероятность столкновения космического мусора в других местах нашей орбиты, добавил он.

В настоящее время на орбите вокруг Земли находится около 34 000 отслеживаемых объектов, многие из которых сосредоточены в узкой полосе ниже высоты 2000 км. Координационный комитет по космическому мусору определил эту полосу, обычно называемую низкой околоземной орбитой, в качестве охраняемого района из-за его важности для космических полетов. МККМ также определил ряд руководящих принципов по предотвращению образования космического мусора, которые применяются к этому региону, в частности «правило 25 лет», которое предписывает операторам спутников сокращать продолжительность времени, в течение которого их космические аппараты проводят в защищенном регионе после окончания их миссии. Предполагалось, что эти меры позволят предотвратить образование нового космического мусора в защищенном регионе.

Вместо того чтобы сосредоточиться на следующих 200 годах космической деятельности, как это делалось во многих исследования, профессор Льюис изучал влияние в течение следующих 1000 лет.

Результаты показали, что, хотя большинство новых спутников развернуто на высотах значительно ниже 1000 км, небольшого числа, запускаемых выше этого, достаточно для управления каскадом столкновений - серией столкновений, происходящих с ускоряющейся скоростью, которая экспоненциально увеличивает популяцию космического мусора.

Профессор Льюис сказал: «За год мы произвели около 20 запусков на высотах свыше 1000 км, и только один или два из этих 20 спутников были оставлены благодаря «правилу 25 лет». Даже с нашими лучшими контрмерами этого было достаточно, чтобы прекратить количественный рост космического мусора“.

Об этом сценарии каскадных столкновений говорили более 40 лет, с тех пор, как НАСА идентифицировало опасность, но недавние исследования показали, что руководящие принципы смягчения могут предотвратить ее и контролировать количественный рост космического мусора.

«Проблема в том, что наши лучшие контрмеры замедляют темпы каскадного столкновения до такой степени, что это невозможно наблюдать при нынешнем 200-летнем моделировании. При продлении их до 1000 лет истинный и почти неизбежный характер проблемы был выявлен».

Профессор Льюис обнаружил, что частота катастрофических столкновений, включая полное разрушение спутника, удваивается каждые 200–300 лет на высотах свыше 1000 км.

«В начале моделирования катастрофические столкновения на высоте свыше 1000 км происходили примерно каждые 50 лет. К концу этот интервал сократился до шести лет, несмотря на то, что в этот регион ежегодно добавлялся только один или два спутника, результат действительно подчеркивает, насколько чувствительна популяция мусора к нашей продолжающейся космической деятельности».

Исследование также обнаружило неприятный сюрприз. Хотя «правило 25 лет» явно замедлило каскадное столкновение на высоте выше 1000 км, это привело к значительному увеличению катастрофических столкновений ниже в защищенной области.

Чтобы соответствовать «правилу 25 лет» в симуляциях, каждый спутник, запущенный на низкую околоземную орбиту на высоте более 600 км, выполнял маневр в конце своей миссии. Эти маневры создали дополнительное движение ниже 600 км, что привело к значительному увеличению числа столкновений.

Профессор Льюис сказал: «Около четверти всех катастрофических столкновений, наблюдаемых при моделировании, касались спутников, которые успешно выполнили «правило 25 лет». Если мы просто рассмотрим столкновения, включающие целые или неповрежденные спутники, то число возрастает до двух третьих“.

По словам профессора Льюиса, это будет беспокоить такие организации, как межучережденческий координационный комитет по космическому мусору.

«То, что считалось нашей самой эффективной контрмерой, оказывается потенциальным источником столкновений. Хотя эти конкретные столкновения не обязательно приведут к неконтролируемому количественному росту космического мусора, они вполне могут представлять существенную проблему безопасности для спутников, которые работают на высоте менее 600 км“.

Напомним, ранее сообщалось, что Европейское космическое агентство начало борьбу с космическим мусором.

Источник