Космический мусор падает с неба. Мы все еще недостаточно делаем, чтобы остановить это

Время от времени кусок космического мусора проносится через атмосферу и врезается в Землю. Только в прошлом месяце, упал 23-тонный кусок космического мусора – благополучно, к счастью – в южно-центральную часть Тихого океана. Обломки произошли от запуска 31 октября китайской ракеты Long March 5B, которая печально известна своим неконтролируемым возвращением на Землю.

Возможно, вы не очень много слышали об этих авариях, но есть большая вероятность, что вы услышите в будущем. По мере роста космической экономики наши дороги на низкой околоземной орбите (НОО) становятся переполненными. Это повышает вероятность столкновений и аварийных посадок на Земле.

«Несмотря на то, что все космическое пространство может быть бесконечным, мы помещаем спутники в очень специфические регионы», — говорит ZDNET астродинамик Мориба Джа. «Они становятся более перегруженными».

Также: НАСА говорит, что космический мусор — одна из самых больших проблем нашего времени. Вот почему

Джа — главный научный сотрудник Privateer, недавно основанной компании, которую поддерживает соучредитель Apple Стив Возняк. Миссия Privateer состоит в том, чтобы сделать наши космические супермагистрали более заметными, где спутники проносятся мимо друг друга со скоростью 17 000 миль в час. Компания хочет обеспечить эту видимость с помощью запатентованной технологии графов знаний, которая позволяет ей создавать визуализацию всех спутников и мусора в космосе. С помощью своего механизма обработки данных Privateer создал Путник, инструмент с открытым доступом, который позволяет другим специалистам в области космической экономики создавать визуализации, необходимые им для безопасного выхода на низкую околоземную орбиту.

Джа также хочет убедить законодателей и общественность в том, что космос следует считать частью нашей «окружающей среды», заслуживающей такого же внимания и уважения, как наша земля, море и воздух. По его словам, поскольку это исчерпаемый ресурс, космос также должен пользоваться защитой окружающей среды.

Это означает, что компании и правительства, запускающие ракеты или спутники в космос, должны найти ответственные способы вернуть на Землю выведенный из эксплуатации космический мусор, а также ответственные способы управления всем, что еще орбита.

Без такого управления космическим пространством случайно падающий космический мусор будет продолжать угрожать землянам физическим вредом. Кроме того, столкновения в космосе могут нарушить все аспекты повседневной жизни. Растет список услуг, включая инструменты связи, средства навигации и финансовые услуги, и это лишь некоторые из них, для работы которых необходимы спутники.

Позволяя космосу быть переполненным мусором, говорит Джа, мы рискуем потерять способность использовать космос на благо человечества.

«Мы, люди, знаем о людях и Земле больше из-за роботов в небе, которых мы называем спутниками, чем из-за любых других средств информации. Вещи находятся под угрозой потери из-за растущего количества дерьма на орбите», — говорит он.

Чтобы понять масштаб проблемы, подумайте, как быстро люди запускали космические корабли в небо за последнее десятилетие. По данным Союза обеспокоенных ученых, в 2016 году на низкой околоземной орбите находилось около 1700 спутников. По состоянию на май 2022 года их было более 5400. По некоторым оценкам, к 2030 году может целых 57 000 спутников на орбите.

«Страны спешат вывести что-то на орбиту, потому что в результате можно получить много денег и влияния», — говорит Джа. «И это делается в значительной степени в ущерб окружающей среде».

Учитывая, как быстро заполняются наши орбитальные супермагистрали, Федеральная комиссия по связи США недавно приняла новые правила, требующие от спутниковых операторов очищать трассы от нежелательного мусора. По новым правилам операторы спутников на низкой околоземной орбите должны вывезти свои неработающие спутники в течение пяти лет выполнения своих миссий.

Также: FCC утвердила новое «5-летнее правило» для космического мусора

Эти правила еще должны быть полностью приняты международным сообществом – или даже всеми законодатели в США. Тем не менее, они представляют собой улучшение по сравнению с текущими рекомендациями, которые рекомендуют удалять космический мусор через 25 лет. Новое пятилетнее правило имеет множество сторонников в космической отрасли, потому что, как и Джа, они понимают, что космос — это общий ограниченный ресурс.

«Это настоящее глобальное достояние — космос находится там, и никто не владеет им», — сказал ZDNET Марк Дикинсон, заместитель технического директора поставщика спутниковых услуг Inmarsat. И именно поэтому всем спутниковым операторам важно следить за своими космическими кораблями.

«Если у меня выдался плохой день, я могу доставить им проблемы, и точно так же, если у них выдался плохой день, они могут доставить мне проблемы».

Но Джа и другие утверждают, что пятилетнего правила недостаточно. Во-первых, международные регулирующие органы должны убедиться, что для тех, кто не соблюдает правила, предусмотрены последствия. Дикинсон отметил, что уже есть спутники, которые находятся в космосе более 25 лет после вывода из эксплуатации, что превышает действующие нормы.

По словам Дикинсона, с космическим мусором следует разбираться как можно быстрее, и должна быть какая-то форма ответственности, если этого не произойдет.

«Если оператор говорит, что я собираюсь сделать «X», а этого не происходит, на данный момент реальных штрафов нет», — пояснил он. «Если кто-то запустит 1000 космических аппаратов на НОО и успешно выведет из эксплуатации 90%, но оставит 10% позади, нет никаких правил относительно того, каково наказание».

Кроме того, добавил Дикинсон, регулирующие органы должны решить сложный вопрос о том, что делать, если спутниковая компания обанкротится.

«Если вы не спишете... но вы все время добавляете все больше, все эти созвездия, пространство заполняется», — сказал он. «И более того, эти спутники с истекшим сроком службы остаются в виде кусков мусора. И поскольку они пассивны, они не могут избежать столкновения».

Между тем, спутниковые операторы, которым необходимо избавляться от своего космического мусора, часто утилизируют его через «неконтролируемый вход в атмосферу» — другими словами, позволить ему сгореть в небе, когда он падает обратно в Земля. Тем не менее, как показала недавняя катастрофа китайской ракеты Long March 5B, чем больше космический корабль, тем меньше вероятность его полного сгорания. Космические аппараты, которые сгорают в атмосфере, оставляя после себя химикаты это может повредить озоновый слой Земли, говорят исследователи.

Вот почему правительство США – через Федеральная комиссия по связи так же хорошо как белый дом – изучает потенциал поддержки возможностей обслуживания, сборки и производства в космосе (ISAM). Возможности ISAM могут включать замену сломанной детали спутника, создание новой детали или дозаправку космического корабля — и все это в космосе.

Точно так же, как экологически сознательные люди пытаются свести к минимуму использование одноразового пластика, правительства должны запретить или попытаться свести к минимуму использование одноразовых спутников, утверждает Джа.

Джа отмечает, что в соответствии со статьей XI Договора о космосе 1967 года правительство несет ответственность за разрешение и надзор за любыми объектами, которые отправляются в космос. Таким образом, теоретически США могут потребовать от космических операторов сделать свои спутники пригодными для повторного использования или переработки, прежде чем они получат лицензию на вывод на орбиту.

Такой политический мандат может быть необходим, учитывая, что экономического стимула для создания устойчивой космической отрасли пока нет.

«Все согласны с тем, что это новая страница нашей отрасли, которая вот-вот будет написана», — сказал Маурицио Ванотти, вице-президент по новым рынкам компании спутниковой связи OneWeb, во время недавней конференции. вебинар по космической устойчивости. При этом он продолжил: «Есть два аспекта, связанные с устойчивостью этого бизнеса: один — это бизнес-модель, а другой — технологический подход. Эти две вещи должны идти рука об руку».

OneWeb, у которой есть созвездие из более чем 600 спутников на орбите, с момента своего создания придерживается «ответственного подхода», Ванотти продолжение, создание спутников, оснащенных стыковочными элементами, чтобы они могли прикрепляться к другому космическому кораблю в случае какого-либо отказ.

Но прямо сейчас спутниковому оператору не имеет смысла запускать специальные миссии по поиску спутников. Джа согласился с тем, что на орбите должны быть станции по переработке отходов.

Джа признает, что на пути к надежной космической экономике замкнутого цикла стоит ряд препятствий.

«Ничто из этого не может произойти завтра», — сказал он. «Но дело в том, что это может проявиться, но определенно не произойдет, если мы не начнем работать над этим прямо сейчас».

Узнайте больше о том, как новая космическая гонка будет стимулировать инновации:

• Робот нового поколения НАСА будет исследовать космос и делать вашу работу по дому
  
• Новая космическая гонка будет стимулировать инновации. Вот что будет дальше
  
• Кибербезопасность в космосе: впереди невероятные вызовы