Компанія SpaceX стрімко розширює свою супутникову мережу Starlink, яка зараз налічує близько 8500 апаратів на орбіті, але одночасно стикається зі значними втратами. За оцінкою астрофізика Гарвард-Смітсонівського центру Джонатана Макдауелла, щодня з орбіти сходить від одного до двох супутників Starlink, які або повністю згорають в атмосфері, або частково досягають поверхні Землі.
Про це розповідає ProIT
“Найближча до Кесслера область космосу — це діапазон від 600 до 1000 кілометрів”, — каже Макдауелл. “Вона повна старих радянських ракетних ступенів та іншого обладнання, і чим більше ми туди додаємо, тим більша ймовірність виникнення синдрому Кесслера”.
Масштаб зростання та ризики для орбіти
Від початку запуску програми Starlink у 2019 році SpaceX вивела на низьку навколоземну орбіту приблизно 10 000 апаратів. За словами Макдауелла, наразі активними залишаються близько 8500 супутників, а решта вже вийшли з експлуатації або згоріли в атмосфері. Через орбіту на висоті близько 550 км ці супутники з часом втрачають висоту, переважно згораючи, хоча окремі уламки можуть досягати земної поверхні.
Експерт прогнозує, що у разі реалізації планів SpaceX збільшити сузір’я до 30 000 супутників, кількість щоденних втрат може сягнути п’яти апаратів. Якщо до запусків активно долучаться інші проєкти, на кшталт Amazon Kuiper чи китайських мегасузір’їв, загальна кількість супутників на низькій орбіті може перевищити 50 000. Це значно підвищить ризик зіткнень та утворення уламків, які здатні викликати так званий синдром Кесслера — ланцюгову реакцію зіткнень, що ускладнить подальше використання орбіти.
Вплив сонячної активності та атмосферні наслідки
Довговічність супутників значною мірою залежить від сонячної активності: під час сонячних бур верхні шари атмосфери розширюються, зростає опір, і супутники швидше втрачають орбіту. Яскравий приклад — у лютому 2022 року геомагнітна буря знищила одразу близько 40 супутників Starlink.
Додаткову загрозу становить накопичення уламків на орбіті, що підвищує ймовірність нових зіткнень. Для уникнення неконтрольованих ситуацій SpaceX використовує двигуни супутників, спрямовуючи їх до щільніших шарів атмосфери для згоряння, що допомагає зменшити ризики, але не вирішує проблему повністю.
Окрім ризиків для космічного простору, процес згоряння супутників впливає й на атмосферу Землі. Під час входження в атмосферу утворюються частинки оксиду алюмінію, які накопичуються у верхніх шарах повітря. За прогнозами американських науковців, уже до 2040 року внаслідок активного розвитку супутникових програм щороку до атмосфери може потрапляти до 10 000 тонн цієї речовини. Це здатне підвищити температуру мезосфери та термосфери приблизно на 1,5 °C і вплинути на хімічні процеси в озоновому шарі.
Варто зазначити, що ці дані базуються на моделюванні й залежать від кількості, складу та розмірів супутників, які згорають при поверненні. Середній супутник Starlink важить близько 250 кг і може виділяти близько 30 кг оксиду алюмінію.