В следующем году производители устройств, работающих в околоземном пространстве, смогут подавать заявки на участие в SSR. Компании таким образом подтвердят безопасность своих разработок для космической инфраструктуры.
Околоземная орбита напоминает шоссе, где на огромной скорости, до 28 000 км в час, вращаются более 3000 искусственных спутников Земли.
Количество последних к 2030 году увеличится в десятки раз. Уже сейчас аналитики говорят о цифре более 100 000.
Новые спутники принесут пользу человечеству. Интернет-соединение может стоить на 99% дешевле, фермеры будут увеличивать урожай благодаря спектральным снимкам земельных участков из космоса, данные о месторасположении и прогнозы погоды станут еще более точными.
В то же время эти устройства сделают околоземное пространство еще более загруженным. Это повлечет за собой более высокие риски столкновений космических аппаратов и обломков между собой.
SSR поможет избежать всего этого: в рейтинге прописаны правила использования и утилизации космических аппаратов после того, как их срок действия будет завершен.
Эта статья объясняет, почему количество спутников увеличится в десятки раз в течение следующего десятилетия, как это может создать мусор на орбите и зачем нужен рейтинг SSR.
Почему количество спутников стремительно увеличивается
В минувшем году на околоземную орбиту компании вывели 1283 спутника. Это в 13,5 раз больше, чем в 2019-м. До этого рекорд был установлен в 1967-м — 143 сателлита соответственно.
Почему их количество стремительно увеличивается? Современная ракета может вывести десятки устройств за раз. Ранее это было невозможно.
К примеру, в мае 2021 года компания SpaceX вывела 172 устройства Starlink за три запуска.
К тому же размеры устройств значительно уменьшились по сравнению с гигантами ХХ столетия.
Вес Starlink, устройств передающих интернет, или EOSDA, которые используются для наблюдений, не превышает 300 кг.
Спутники, запущенные 10-20 лет назад, а именно Astra 1L, (4505 кг), TerreStar-1 (6910 кг), или первые большие советские “Космос-122”, (4730 кг) и американские CRRES, (4383 кг) были значительно больше по размерам и массе из-за того, что технологии того времени не позволяли создать что-то более компактное.
В свою очередь количество запусков влияет на стоимость услуг производства и выведения аппаратов. В Morgan Stanley, всемирно известной финансовой компании, подсчитали, что “ценник” запуска сократился с $200 до $60 млн. В будущем он может быть еще меньше, всего $500 000. Это произойдет, если производство искусственных сателлитов станет массовым.
Последнее снизит стоимость спутниковых услуг. Например, в будущем цена мегабайта интернет может быть равна 1% от сегодняшних показателей.
Несмотря на огромную пользу для человечества, спутники создают угрозу на околоземной орбите. После запусков и эксплуатации устройств образуется космический мусор. Он негативно сказывается на работе инфраструктуры за пределами Земли.
Как возникает космический мусор
Космический мусор — любой объект, оставленный людьми в околоземном пространстве.
Это неработающие спутники, завершившие свою миссию, последние ступени ракет и даже отвертки, выпавшие из рук астронавтов во время работ на Международной космической станции.
Всего, по подсчетам NASA, за пределами Земли находятся 23 000 обломков с окружностью больше 40 см (по размеру как сувенирный футбольный мяч), 500 000 фрагментов — до 0,4 дюйма, (1 см) или больше. Еще примерно 100 млн обломков — около 0,04 дюйма (1 мм).
Все эти фрагменты вращаются с огромной скоростью, сохраняя свою инерцию за счет отсутствия силы трения, и не могут упасть на Землю из-за высокой скорости.
Почему космический мусор опасен для инфраструктуры
Фрагменты спутников и другие объекты в околоземном пространстве движутся на высокой скорости, до 28 000 км в час. Этого достаточно, чтобы частица в 1 мм причинила вред устройству.
В 2016-м крошечный фрагмент такого размера врезался в Copernicus Sentinel-1A, спутник наблюдения Земли, повредив его.
Крупногабаритный мусор также опасен. В 2009-м в спутник телефонной связи Iridium 33 столкнулся с неработающим устройством, в результате чего был полностью уничтожен. После аварии на околоземной орбите появились 2300 крупных фрагментов, около 10% от всего количества крупногабаритного мусора.
Что такое SSR
Рейтинг устойчивости космоса (The Space Sustainability Rating, SSR) — это инициатива, цель которой создать общие правила для операторов спутников, ракет и других устройств. Эти правила сделают движение в околоземном пространстве согласованным, что снизит риски столкновений как устройств между собой, так и с мусором.
Концепцию SSR разработал Совет глобального будущего по космическим технологиям Всемирного экономического форума во время семинаров.
Последний провел конкурс заявок в 2018 году, после чего выбрал четыре организации, которые занялись разработкой SSR: Европейское космическое агентство, Массачусетский технологический институт, Техасский университет в Остине и компанию Bryce, Space and Technology. Все они сформировали консорциум со Всемирным экономическим форумом, чтобы обозначить технические и программные аспекты SSR с 2019 по 2021 год.
В рейтинге подробно описаны правила работы для производителей спутников, ракет и других устройств.
Правила работы, указанные в SSR — добровольные. Компании будут подавать заявки по личной инициативе, чтобы доказать безопасность устройств на околоземной орбите.
После подачи заявок жюри будет оценивать компании по таким параметрам:
- планы выведения систем с орбиты после завершения миссий;
- выбор высоты орбиты;
- возможность обнаружения и идентификации систем с Земли;
- меры по предотвращению столкновений;
- размер и количество объектов, оставленных в космосе от ракеты-носителя;
- обмен данными.
Операторы космических аппаратов, поставщики услуг по запуску и производители спутников, добровольно присоединившись к новой системе SSR, получат один из четырех уровней сертификации. Компании смогут их широко рекламировать, чтобы подтвердить безопасность устройств.
Кроме этого, положительные оценки могут способствовать снижению затрат на страхование, даже улучшать условия финансирования инвесторами космических проектов.
О том, будут ли какие-то штрафы для компаний, которые откажутся от участия в рейтинге SSR, информации на данный момент нет.
Что изменится в будущем
SSR повлияет на работу операторов. Они будут действовать по правилам, указанным в рейтинге. Это снизит риски столкновения устройств между собой. Также эти правила сократят разрыв между знаниями и практикой в сообществе космических операторов.
К примеру, SSR поможет избежать ситуаций, в которых оказываются операторы спутников и других устройств. В марте СМИ написали о том, что Starlink едва ли не столкнулись с устройствами компании OneWeb.
Глобально этот рейтинг снизит риски появления “синдрома Кесслера”, череды столкновений устройств как друг с другом, так и с мусором, в результате которых спутники перестанут работать, появятся миллионы новых фрагментов мусора, а околоземное пространство станет непригодным для новых запусков устройств и ракет.
Читайте также: 5 фактов о пользе искусственных спутников на околоземной орбите