Три дні до катастрофи: чому у нас закінчується час для польотів у космос

Існує відомий вислів "картковий будиночок", який описує від самого початку нестабільну систему, що будь-якої миті може зруйнуватися. Цей вислів використали вчені для опису нинішньої ситуації з угрупованнями супутників на низькій навколоземній орбіті. Автори дослідження попереджають, що космос може стати недоступним для нас у найближчому майбутньому. Дослідження опубліковано на сервері препринтів arXiv, пише Phys.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Учені не дарма описують систему угруповань супутників на низькій навколоземній орбіті, як картковий будиночок. Річ у тім, що згідно з розрахунками, кожні 22 секунди супутники пролітають повз один одного на відстані менше, ніж 1 кілометр. Це дуже небезпечна відстань, яка може призвести до зіткнення.

Для того, щоб уникнути подібних зіткнень супутники здійснюють маневри ухилення. І таких маневрів стає з кожним роком дедалі більше, адже кількість супутників на навколоземній орбіті зростає швидкими темпами.

Але автори дослідження вказують на більш серйозну загрозу для угруповань супутників на орбіті — сонячні бурі. Як правило, сонячні бурі впливають на роботу супутників двома способами.

• По-перше, вони нагрівають атмосферу, що викликає її опір, а значить супутники сповільнюються і починають падати вниз. Для коригування орбіти супутники в даному випадку використовують велику кількість палива, а також здійснюють більше маневрів ухилення, щоб не перетнутися з орбітою іншого супутника.
• По-друге, сонячні бурі можуть вивести з ладу навігаційні системи та системи супутників. Тому апарати можуть втратити здатність безпечно маневрувати, що може призвести до великої катастрофи.

Синдром Кесслера — найбільш відомий прояв цієї катастрофи. Він означає, що зіткнення кількох супутників призводить до появи уламків, які також стикаються, що викликає неконтрольовану хвилю подальших зіткнень. У підсумку на низькій навколоземній орбіті може з'явитися так багато уламків, що зробить запуск ракет, космічних кораблів і супутників у космос неможливим.

Але для повного розвитку синдрому Кесслера потрібні десятиліття. І все ж вчені попереджають, що початок катастрофи може статися в будь-який час. Згідно з розрахунками, якщо оператори супутників втратять можливість надсилати команди для маневрів ухилення, катастрофічне зіткнення відбудеться приблизно за 2,8 дня. Це може стати відправною точкою для багаторічного процесу синдрому Кесслера.

На жаль, сонячні бурі не можна передбачити заздалегідь. Це відбувається максимум за 1-2 дні до їхньої появи. Сонячні бурі виникають через спалахи на Сонці та викиди плазми, які досягають навколоземної орбіти. За словами вчених, навіть якщо оператори супутників отримують попередження про сонячну бурю, вони не завжди можуть що-небудь зробити, окрім як спробувати захистити супутники, на які вони можуть вплинути. Але динамічне середовище на орбіті вимагає зворотного зв'язку і управління в режимі реального часу для ефективного управління цими супутниками. За словами вчених, якщо система управління в режимі реального часу вийде з ладу, то залишиться лише кілька днів, щоб відновити її роботу, перш ніж весь картковий будиночок завалиться.

Це не просто припущення. У травні 2024 року було зафіксовано найсильнішу сонячну бурю за останні 20 років, від якої постраждало багато супутників. Але найсильніша сонячна буря в історії, відома як подія Керрінгтона, сталася 1859 року. Якщо така сонячна буря знову виникне, то оператори супутників позбудуться можливості керувати апаратами на орбіті довше, ніж на 3 дні. Ця подія може повністю знищити всі супутники на низькій навколоземній орбіті і люди на Землі залишаться без зв'язку і навігації, а також без багатьох важливих даних, необхідних для функціонування щоденної життєдіяльності.

Як уже писав Фокус, на Сонці з'явилися ознаки того, що незабаром може статися нова подія Керрінгтона.

Також Фокус писав про те, що виявлено точку неповернення: вчені вперше створили карту зовнішнього кордону Сонця.