Катастрофа для Земли произойдет за 2,8 дня: потеря контроля над спутниками из-за солнечной активности

На низкой околоземной орбите сформировалась фундаментально нестабильная система спутниковых мегасозвездий. По новым расчетам, в случае потери управления аппаратами катастрофическое столкновение может произойти менее чем за три дня, пишет Phys.

Авторы исследования, среди которых Сара Тиле из Принстонского университета, описывают современную орбитальную инфраструктуру как "карточный домик". По их данным, обнародованным в arXiv, на низкой околоземной орбите сближения спутников на расстояние менее одного километра происходят каждые 22 секунды.

Для мегасозвездия Starlink такие сближения фиксируют в среднем раз в 11 минут. Каждый из тысяч спутников вынужден выполнять примерно 41 маневр в год, чтобы избежать столкновений с другими объектами.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

До 96% снимков телескопов могут быть искажены: NASA зафиксировало резкий рост загрязнения от спутников

На первый взгляд, система работает эффективно, однако наибольшую угрозу представляют так называемые "предельные случаи". Одним из них являются мощные солнечные бури, которые влияют на спутники сразу несколькими способами.

Во-первых, они нагревают верхние слои атмосферы, увеличивая сопротивление и неопределенность положения спутников. Это заставляет объекты тратить больше топлива на удержание траектории и маневры уклонения.

Во время солнечного шторма Ганнона в мае 2024 года более половины всех спутников на низкой околоземной орбите была вынуждена использовать топливо для таких маневров. Это стало беспрецедентной нагрузкой на орбитальную инфраструктуру.

Во-вторых, солнечные бури могут вывести из строя навигационные и коммуникационные системы спутников. В таком случае аппараты теряют способность безопасно маневрировать, что резко повышает риск столкновений.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Космический мусор Илона Маска: ежедневно на Землю падают один-два спутника Starlink

Худшим сценарием развития событий является синдром Кесслера — цепная реакция столкновений, которая создает облако обломков вокруг Земли. Такой сценарий может на десятилетия сделать невозможным запуски новых космических аппаратов.

Чтобы оценить срочность угрозы, авторы предложили новый показатель — часы осознания столкновения и значительного ущерба (CRASH). Он показывает, сколько времени останется до катастрофы после потери контроля над спутниками.

Согласно расчетам, по состоянию на июнь 2025 года катастрофическое столкновение произошло бы примерно через 2,8 дня после остановки управления. Для сравнения, в 2018 году, до массового развертывания мегасозвездий, этот показатель составлял 121 день.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

"Три спутника не достигли орбит": в Китае не удалось запустить ракету Ceres-1

Исследователи также отмечают, что даже суточная потеря контроля дает 30% вероятности столкновения, которое может запустить многолетний процесс деградации орбиты. Солнечные бури при этом почти не имеют предупреждения и могут возникать за один-два дня.

Дополнительную угрозу представляют сверхмощные события, подобные буре Каррингтона 1859 года — сильнейшей за всю историю наблюдений. В случае ее повторения современные системы управления спутниками могли бы выйти из строя значительно дольше, чем на несколько дней.

Авторы отмечают, что одно такое событие способно разрушить спутниковую инфраструктуру и лишить человечество доступа к космосу на длительное время. Именно поэтому они призывают к реалистичной оценке рисков, связанных с дальнейшим развертыванием мегасозвездий на низкой околоземной орбите.

Напомним, что низкая околоземная орбита достигает предела своей пропускной способности. Количество объектов в космосе растет слишком стремительно, что ставит под угрозу эффективность космических миссий и долгосрочную безопасность полетов.