Космический мусор добрался до геосинхронной орбиты — и угрожает дорогущим спутникам
Новое исследование показало, что крошечные обломки космического мусора размером всего около 5 сантиметров засорили область околоземной орбиты, где находятся одни из самых дорогостоящих спутников. Результаты исследования были опубликованы в июне в журнале Journal of Astronautical Sciences, пишет портал Space.
Кадр из короткометражного документального фильма «Космический мусор: это кризис?». Источник изображения: ЕКА
Исследователи из Великобритании обнаружили, что геостационарная орбита — область космоса на высоте около 36 000 километров — заполнена опасными, ранее не наблюдавшимися обломками космического мусора, которые могут уничтожить спутники.
Геостационарная орбита довольно уникальна. Находящиеся на этой высоте спутники вращаются вокруг Земли синхронно с вращением планеты, постоянно находясь над одной и той же точкой на экваторе. Один спутник на геостационарной орбите обеспечивает постоянный обзор огромной части земного шара. Эта особенность десятилетиями используется для телевещания, предоставления доступа в интернет, наблюдения за Землёй и мониторинга погоды.
«Обломки на геосинхронной орбите представляют собой потенциальное минное поле. Никто в здравом уме не войдёт на земное минное поле без миноискателя. Точно так же никто в здравом уме не должен запускать спутник на геостационарную орбиту без надлежащего обследования космического мусора», — заявил Стюарт Ивз (Stuart Eves), соавтор исследования и космический консультант компании SJE Space.
Исследователи обнаружили ранее невидимые обломки, повторно изучив набор данных более раннего обследования космического мусора, проведённого астрономами с помощью 2,54-метрового телескопа Исаака Ньютона на острове Ла-Пальма, входящем в состав Канарских островов. Учёные проанализировали данные с помощью новых алгоритмов обработки изображений, чтобы различить более мелкие объекты с гораздо более слабым отражением, чем это было возможно ранее.
«Метод слепого суммирования очень эффективен и позволяет повысить предел чувствительности астрономических наборов данных. Он включает тестирование множества потенциальных траекторий в последовательности изображений, вдоль которых могут двигаться скрытые цели, а также наложение изображений, чтобы помочь выделить эти цели на фоне шума. Этот проект демонстрирует успешное применение метода в реальных условиях», — заявил Бен Кук (Ben Cooke), ещё один соавтор исследования.
Исследователи обнаружили 25 ранее пропущенных следов обломков на изображениях, 80% которых были оставлены ранее неизвестными объектами. Открытие вызвало у учёных беспокойство, поскольку космический мусор на таких больших высотах ведёт себя иначе, чем тот, который вращается ближе к Земле. Остаточная атмосфера на высоте 36 000 километров практически отсутствует, а это значит, что нет сопротивления воздуха, которое заставляло бы объекты постепенно сходить с орбиты и сгорать в атмосфере Земли.
«Обломки в районе геостационарного пояса вызывают особую обеспокоенность. Он находится очень далеко, значительно выше атмосферы Земли, поэтому мелкие объекты, как правило, невероятно тусклые, и их трудно обнаружить, а любой образовавшийся мусор будет оставаться там неопределённо долго», — отметил Джеймс Блейк (James Blake), ещё один соавтор исследования.
Если низкая околоземная орбита естественным образом очищается за счёт замедления движения фрагментов космического мусора, которые затем сгорают в атмосфере, то на больших высотах концентрация таких фрагментов будет постоянно расти, что делает работу в этом регионе всё более опасной.
Чаще всего на геостационарной орбите располагаются очень большие и дорогие спутники, рассчитанные на гораздо более длительные миссии, чем те, которые используются в составе мегагруппировок на низкой околоземной орбите. Эти спутники, часто оснащённые солнечными панелями размером 30 метров и более, могут получить значительные повреждения от столкновения с мельчайшими обломками космического мусора.
«Обломки космического мусора могут двигаться очень быстро относительно друг друга, со скоростью до нескольких километров в секунду. Энергия при этом очень высока, и даже мелкие обломки могут нанести большой ущерб очень дорогим спутникам», — говорит Блейк.
Теперь исследователи планируют проанализировать дополнительные изображения, полученные другими телескопами по всему миру, чтобы получить более полное представление о масштабах загрязнения геосинхронной орбиты космическим мусором.
© 3DNews
