Орбіта Землі не така, якою була ще десять років тому. Тепер Міжнародній космічній станції доводиться постійно маневрувати між уламками та пильнувати, аби уникнути потенційно фатальних зіткнень. Адже на таких швидкостях навіть невеликий гвинтик може завдати серйозної шкоди.
У космосі, за різними оцінками, наразі до 250 000 об’єктів. Більшість із них — продукти зіткнень або обладнання, що вже не використовується. Це може здаватися чимось аж занадто абстрактним в часи справжньої пандемії на планеті, але вчені та наявні супутникові оператори активно критикують безвідповідальне використання космосу. Тож наскільки це стало проблемою вже зараз і до чого може призвести надалі? Розглянемо факти.
За словами Супрії Чакрабарті, професорки фізики Університету штату Массачусетс Лоуелл, з моменту запуску у 1957 році першого штучного об’єкта “Спутник” та аж до 2010-х років на низькій навколоземній орбіті (ННО) щороку приєднувалися до нього лише десятки нових супутників. Наприклад, 1990 року навколо Землі активних їх там було всього 464. А от у 2020 і 2021 роках в космос було запущено 1 300 та понад 1 400 відповідно. Отже, станом на вересень 2021 року на ННО вже 7 500 активних супутників, зазначається в Індексі космічних об’єктів Організації Об’єднаних Націй.
Зрозуміло, що ентузіасти космосу не планують зупинятися й у 2022 році. Дональд Дж. Кесслер, американський астрофізик і колишній вчений NASA, передбачив цю проблему ще в 1970-х роках, коли зосередився на вивченні космічного сміття. Вперше він представив свої ідеї в академічній роботі під назвою “Частота зіткнень штучних супутників: створення поясу уламків”, яка була опублікована 1978 року. Його теорія зрештою стала відома як Синдром Кесслера (або Ефект Кесслера). Якщо простими словами, то він передбачив, що в міру запуску на ННО більше штучних об’єктів ймовірність зіткнень між ними зростатиме, що в кінцевому підсумку створить ореол уламків навколо Землі. Його гіпотеза зараз матеріалізується на наших очах, коли кількість запусків супутників зростає у геометричній прогресії.
Плани із запуску величезних сузір’їв супутників
Країни, починаючи від Японії та закінчуючи Алжиром, мають плани долучатись до подальшого освоєння орбіти. Хоча багато місій дійсно зазнають невдачі і деякі з планів можуть здаватися надто оптимістичними, масштаби інших — не що інше, як привід для занепокоєння, з огляду на поточний стан справ. Мабуть, одна з найбільш дивовижних і амбітних заяв надійшла від країни, від якої ніхто такого не очікував.
Руанда далеко не першою спадає на думку, коли ми говоримо про космічні держави. Але ця африканська країна наполегливо продовжує освоєння космосу. На сьогодні Руанда запустила лише один супутник — ще 2019 року. Однак її нещодавнє звернення до Міжнародного союзу електрозв’язку (International Telecommunication Union, ITU) здивувало та розлютило відомих супутникових операторів: йшлося про 327 230 орбітальних апаратів у двох “сузір’ях”. На момент подання заявки влада Руанди не вказала своїх мотивів — окрім того, щоб “зробити країну центром африканської космічної індустрії”, — тож цей крок приголомшив навіть Африканський союз та космічні агентства ПАР.
Ба більше, схожі плани мають не лише країни. Канадська компанія Kepler теж подала заявку на виведення системи із 115 000 супутників, щоправда, через уряд Німеччини. Навіть ця цифра значно перевищує статус-кво. Але принаймні Kepler пояснила свої дії: вивести інтернет у космос і забезпечити зв’язок у реальному часі з іншими супутниками.
З іншого боку, такі компанії, як OneWeb і SpaceX Ілона Маска зі своїм сервісом Starlink, зосереджені на наданні інтернету на Землі, задовольняючи потреби компаній та фізичних осіб відповідно. Перша вже розгорнула у космосі 394 орбітальні апарати та має намір вийти на 648 працездатних супутників до 2022 року, а наступні запуски заплановані на січень поточного року. А SpaceX зараз має понад 1 900 супутників на ННО. Цікаво, що не так давно їм довелося ухилятися від російської космічної станції, до того ж вони начебто змусили китайську станцію маневрувати, аби уникнути зіткнення, внаслідок чого Пекін навіть поскаржився до ООН.
За словами Стіва Коллара, виконавчого директора SES, нещодавні подання випливають із відсутності регулювання з боку ITU, який не уповноважений здійснювати правозастосування. З огляду на обставини, Федеральна комісія США зі зв’язку, схоже, взяла цю відповідальність на себе, перебравши роль суворішого регулятора. Водночас Марк Данкберг, голова Viasat, висловив сподівання, що це питання може бути вирішене на національному рівні, оскільки запропоновані системи вимагатимуть прав на посадку від національних регуляторів, які, зі свого боку, можуть неохоче їх надавати орбітальним апаратам, що непропорційно займають простір у космосі.
Усе йде до того, що космос повільно, однак упевнено стає предметом суперечок, а першопрохідці отримують найбільші шматочки пирога. Поки що зіткнення супутників залишаються переважно непоміченими, проте такими темпами у майбутньому вони можуть призвести до серйозних збоїв у повсякденних послугах, як-от банкомати та GPS.
Як очистити орбіту від космічного сміття
Утім, надія на вирішення цієї проблеми таки є. Японія поки що в цьому лідирує. Японська компанія Astroscale вже успішно випробувала свою програму End-of-Life Services, запустивши місію ELSA-d у березні 2021 року, призначену для стикування та видалення сміття з космосу.
Крім того, проєкт Active Debris Removal, який має подбати про більші об’єкти, також триває, а місія ADRAS-J, як очікується, розпочнеться 2023 року.
А от компанія супутникового зв’язку Sky Perfect JSAT сподівається розгорнути лазерні супутники для знищення сміття 2026 року.
Японія пропонувала рішення щодо прибирання космічного сміття ще у 2014 році, коли Японське агентство аерокосмічних досліджень оголосило про плани створення електродинамічного троса. Йшлося про сітку з алюмінієвих та сталевих дротів, що слідуватиме за безпілотним космічним кораблем і використовуватиме електромагнітне поле для збору шматків сміття, які зрештою будуть спалені.