Катастрофа на орбите: спутники придется размещать ближе к Луне, но только 10% смогут выжить

Некоторые ученые считают, что в ближайшем будущем на околоземной орбите не будет места для размещения новых спутников. Это значит, что их придется размещать на окололунных орбитах между Землей и Луной далеко за пределами низкой околоземной орбиты. Новое моделирование орбитального движения миллиона спутников в этом регионе космоса показало, что менее 10% из них выжили бы достаточно долго, чтобы оправдать затраты на их запуск. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv, пишет Live Science.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Околоземная орбита скоро будет переполнена

На высоте от 160 до 2000 км над поверхностью Земли находится низкая околоземная орбита. Все пространство от этой орбиты до орбиты вращения Луны вокруг Земли (почти 400 000 км от нас) является окололунным пространством. По сути это часть космоса между Землей и Луной.

За последние несколько лет количество действующих космических аппаратов на околоземной орбите выросло в несколько раз благодаря появлению разных спутниковых группировок, таких как Starlink. Эксперты считают, что количество спутников будет стремительно расти в ближайшие годы.

Расчеты ученых показывают, что на низкой околоземной орбите может безопасно находится до 100 000 спутников. Если это количество будет больше, то начнут происходить массовые столкновения между аппаратами, что в конечном итоге может привести к появлению настолько большого количества космического мусора, что люди больше не смогут запускать ракеты в космос.

Поэтому считается, что после того, как околоземная орбита будет переполнена, спутники нужно размещать на орбитах в окололунном пространстве. Это будет выгодно не только жителям Земли, но и будущим поселенцам на Луне, которые получат стабильную связь, навигацию и доступ к интернету.

Однако предсказать стабильные орбиты космических аппаратов в окололунном пространстве гораздо сложнее, поскольку они оказываются в гравитационном противостоянии между Землей, Луной и Солнцем. Также дестабилизировать траектории движения спутников в этом регионе космоса может сильное излучение Солнца. На околоземной орбите спутники более защищены глобальным магнитным полем Земли.

Спутники в окололунном пространстве

Чтобы выяснить, какие обиты являются наиболее стабильными, ученые создали моделирование с помощью двух суперкомпьютеров в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (США). Они смоделированный траектории движения примерно 1 миллиона спутников в окололунном пространстве.

Оказалось, что только 54% орбиты оставались стабильными в течение года, но на протяжении шестилетнего периода моделирования стабильными обставались только 9,7% орбит. Это значит, что в течение периода, на который рассчитана работа многих спутников, только мнее 10% из них смогут выжить из-за стабильной траектории движения.

По словам ученых, а отличие от моделирования траекторий движения на низкой околоземной орбите, которые более стабильны и повторяются, окололунные орбиты сопряжены с гораздо большей неопределенностью.

Одним из наиболее неожиданных факторов, влияющих на орбиты спутников в окололунном пространстве, как показало моделирование, является гравитационное притяжение Земли, которое незаметно меняется по мере вращения нашей планеты вокруг своей оси.

По словам ученых, хотя моделирование показало небольшой процент выживших спутников, результат результаты все же показывает примерно 97 000 стабильных орбит в окололунном пространстве. Таким образом, как говорят ученые, теперь можно гораздо точнее определить лучшие орбиты для размещения спутников в окололунном пространстве.

Что касается космического мусора, то как уже писал Фокус, ученые впервые определили уровень загрязнения атмосферы Земли сгоревшей ракетой.

Также Фокус писал о том, что ученые выяснили, откуда в Солнечной системе взялось так много космических объектов похожих на снеговиков.