Три дня до катастрофы: почему у нас заканчивается время для полетов в космос

Существует известное выражение "карточный домик", которое описывает изначально нестабильную систему, которая в любой момент может разрушиться. Это выражение использовали ученые для описания нынешней ситуации с группировками спутников на низкой околоземной орбите. Авторы исследования предупреждают, что космос может стать недоступным для нас в ближайшем будущем. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv, пишет Phys.

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

Ученые не зря описывают систему группировок спутников на низкой околоземной орбите, как карточный домик. Дело в том, что согласно расчетам, каждые 22 секунды спутники пролетают мимо друг друга на расстоянии меньше, чем 1 километр. Это очень опасное расстояние, которое может привести к столкновению.

Для того, чтобы избежать подобных столкновений спутники совершают маневры уклонения. И таких маневров становится с каждым годом все больше, ведь количество спутников на околоземной орбите растет быстрыми темпами.

Но авторы исследования указывают на более серьезную угрозу для группировок спутников на орбите – солнечные бури. Как правило, солнечные бури влияют на работу спутников двумя способами.

• Во-первых, они нагревают атмосферу, что вызывает ее сопротивление, а значит спутники замедляются и начинают падать вниз. Для корректировки орбиты спутники в данном случае используют большое количество топлива, а также совершают больше маневров уклонения, чтобы не пресечься с орбитой другого спутника.
• Во-вторых, солнечные бури могут вывести из строя навигационные системы и системы спутников. Поэтому аппараты могут потерять способность безопасно маневрировать, что может привести к большой катастрофе.

Синдром Кесслера — наиболее известное проявление этой катастрофы. Он означает, что столкновение нескольких спутников приводит к появлению обломков, которые также сталкиваются, что вызывает неконтролируемую волну дальнейших столкновений. В итоге на низкой околоземной орбите может появиться так много обломков, что сделает запуск ракет, космических кораблей и спутников в космос невозможным.

Но для полного развития синдрома Кесслера требуются десятилетия. И все же ученые предупреждают, что начало катастрофы может произойти в любое время. Согласно расчетам, если операторы спутников потеряют возможность отправлять команды для маневров уклонения, катастрофическое столкновение произойдет примерно через 2,8 дня. Это может стать отправной точкой для многолетнего процесса синдрома Кесслера.

К сожалению, солнечные бури нельзя предсказать заранее. Это происходит максимум за 1-2 дня до их появления. Солнечные бури возникают из-за вспышек на Солнце и выбросов плазмы, которые достигают околоземной орбиты. По словам ученых, даже если операторы спутников получают предупреждение о солнечной буре, они не всегда могут что-либо предпринять, кроме как попытаться защитить спутники, на которые они могут повлиять. Но динамичная среда на орбите требует обратной связи и управления в режиме реального времени для эффективного управления этими спутниками. По словам ученых, система управления в режиме реального времени выйдет из строя, то останется всего несколько дней, чтобы восстановить ее работу, прежде чем весь карточный домик рухнет.

Это не просто предположение. В мае 2024 года была зафиксирована самая сильная солнечная буря за последние 20 лет, от которой пострадали многие спутники. Но самая сильная солнечная буря в истории, известная как событие Кэррингтона, произошла в 1859 году. Если такая солнечная буря снова возникнет, то операторы спутников лишаться возможности управлять аппаратами на орбите дольше, чем на 3 дня. Это событие может полностью уничтожить все спутники на низкой околоземной орбите и люди на Земле останутся без связи и навигации, а также без многочленных важных данных, необходимых для функционирования ежедневной жизнедеятельности.

Как уже писал Фокус, на Солнце появились признаки того, что вскоре может произойти новое событие Кэррингтона.

Также Фокус писал о том, что обнаружена точка невозврата: ученые впервые создали карту внешней границы Солнца.