За исключением тех, кто хочет наблюдать за другими объектами в небе, у нас в основном нет ничего, кроме слов восхищения спутниковой системой, известной как STARLINK. Однако огромное планируемое количество спутников на низких орбитах несет как риск столкновения с другими объектами, увеличение объема космического мусора, так и большую нагрузку на окружающую среду. Ожидается, что несколько тысяч спутников Starlink будут сгорать каждый год при входе в атмосферу, содержа совершенно другие элементы, чем обычные метеориты.
► Показать
Федеральная комиссия по связи США (FCC) предоставила SpaceX разрешение на запуск 12 000 спутников Starlink, и компания подала заявку в международный регулирующий орган на разрешение на запуск до 30 000 дополнительных космических аппаратов.
Для сравнения: по состоянию на 7 ноября 2022 года, по данным Европейского космического агентства (ЕКА), в истории было запущено всего 14 450 спутников, из которых в настоящее время активно 6800.
Столкновение со спутниками Starlink
В сентябре 2019 года Европейское космическое агентство (ЕКА) объявило, что приказало своему спутнику Aeolus выполнить маневр уклонения, чтобы избежать столкновения со спутником Starlink 44, одним из первых 60 спутников мегасозвездия. Агентство приняло меры после того, как узнало от американских военных, что вероятность столкновения составляет 1 к 1000, что в десять раз превышает порог ЕКА для выполнения маневра уклонения.
В августе 2021 года Хью Льюис, глава исследовательской группы астронавтики Саутгемптонского университета в Великобритании и ведущий европейский эксперт по космическому мусору, заявил Space.com, что спутники Starlink представляют собой единственный основной источник риска столкновения на низкой околоземной орбите.
Согласно компьютерным моделям, в то время спутники Starlink участвовали примерно в 1600 столкновениях между двумя космическими аппаратами на расстоянии менее 1 км каждую неделю. Это около 50% всех подобных инцидентов. Это число увеличивается с каждой новой партией спутников, запускаемых в космос. По словам Льюиса, к тому времени, когда Starlink развернет все 12 000 своих спутников первого поколения, она может достичь 90%.
Старлинк и окружающая среда
SpaceX планирует обновлять мегасозвездие Starlink новыми технологиями каждые пять лет. По окончании службы старые спутники будут направлены в атмосферу Земли, где сгорят. Это, безусловно, похвально с точки зрения предотвращения космического мусора, однако есть и другая проблема.
Огромное количество спутников, которые сгорят в неповрежденных верхних слоях атмосферы, может изменить химический состав атмосферы и иметь непредсказуемые последствия для жизни на планете.
В статье, опубликованной в мае 2021 года в журнале Scientific Reports, канадский исследователь Аарон Боли заявил, что алюминий, из которого сделаны спутники, при горении будет выделять оксид алюминия. Он отметил, что известно, что оксид алюминия вызывает разрушение озонового слоя, а также может изменить способность атмосферы отражать тепло.
"Глинозем отражает свет на определенных длинах волн, и если вы выпустите достаточное количество глинозема в атмосферу, он рассеется и в конечном итоге изменит альбедо планеты», — сказал Боли Space.com. Это может привести к
безудержному геоинженерному эксперименту, изменяющему климатический баланс Земли. Последствия таких изменений в настоящее время неизвестны.Карен
Розенлоф, атмосферный химик из Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), рассказала Space.com, что ее также беспокоит влияние частиц от горящих спутников в атмосфере.Розенлоф имеет опыт в моделирование эффектов геоинженерных вмешательств.
Дэвид Фейи, директор Лаборатории химических наук NOAA, и Мартин Росс, ученый-физик и метеоролог из Aerospace Corporation, заявили Space.com, что срочно необходимы дополнительные исследования, чтобы понять последствия сжигания все большего количества спутников в атмосфере.
Проблема, говорят ученые, в том, что в этих верхних слоях атмосферы частицы, скорее всего, останутся навсегда. Болей заявил, что хотя количество сгорающих в атмосфере спутников будет значительно меньше количества метеоритов, химический состав рукотворных объектов иной, поэтому наличие продуктов их сгорания ученым неизвестно.
«Каждый день к нам прибывает 54 метрических тонны (60 тонн) метеорного материала», — сказал Боли. «Для первого поколения Starlink мы можем ожидать, что около 2 тонн (2,2 тонны) мертвых спутников будут возвращаться в атмосферу Земли каждый день. Однако метеороиды в основном представляют собой камни, состоящие из кислорода, магния и кремния. Эти спутники состоят в основном из алюминия, которого в метеороидах содержится лишь очень небольшое количество, около 1%».
По мере накопления этих частиц с течением времени интенсивность эффектов возрастает. Поэтому нельзя исключать, что в течение десятилетий загрязнение, вызванное сжиганием мегаспутников, может привести к изменениям такой же величины, как то, что мы наблюдаем в настоящее время в связи с изменением климата, вызванным ископаемым топливом.
« Люди исключительно хорошо умеют недооценивать нашу способность изменять окружающую среду ,Существует мнение, что невозможно сбросить в океан достаточно пластика, чтобы что-то изменить. Мы никак не можем выбросить в атмосферу достаточно углерода, чтобы что-то изменить. Но это так. У нас есть проблема с загрязнением океана пластиком, изменение климата происходит в результате нашей деятельности и изменений в составе атмосферы, и мы готовы совершить ту же ошибку при использовании космоса» . Starlink не ответила на запрос Space.com о комментариях.Они могут сократить срок службы спутников Starlink, а также сильные геомагнитные бури.
3 февраля 2022 года ракета SpaceX Falcon 9 выполнила обычный и успешный запуск 49 спутников Starlink из Космического центра Кеннеди НАСА во Флориде. Однако всего через день геомагнитная буря над Землей увеличила плотность атмосферы, увеличила сопротивление спутников и обрекла большинство из них на раннюю гибель. « Предварительный анализ показывает, что повышенное сопротивление на малых высотах помешало спутникам выйти из безопасного режима и начать маневры по подъему орбиты, и до 40 спутников повторно войдут или уже вошли в атмосферу Земли», — написала SpaceX в обновлении от 8 февраля 2022 года. Подробнее
в статье space.com .
Космический мусор
По состоянию на 5 июля 2016 года Стратегическое командование США отслеживало в общей сложности 17 852 искусственных объекта на орбите над Землей, в том числе 1419 действующих спутников. В 2022 году, согласно отчету ЕКА за 2022 год, это уже 30 000 объектов. Это предметы больше 10 см. По оценкам, существует около 200 000 частиц диаметром от 1 до 10 см и 200 миллионов частиц размером менее 1 см на орбите. Насколько увеличится количество кусков космического мусора после запуска 30-40 тысяч спутников к 2030 году? Это не только Starlink, но и OneWeb, Kuiper, китайское созвездие на НОО и другие планируемые (кроме военных).
Время, необходимое куску космического мусора, чтобы упасть обратно на Землю, зависит от его высоты. Объекты ниже 600 км орбиты в течение нескольких лет, прежде чем вернуться в атмосферу Земли. Объекты выше 1000 км будут вращаться по орбите в течение столетий. Столкновения с обломками стали опасны для космических кораблей; они вызывают повреждения, подобные пескоструйным, особенно солнечным панелям и оптике, которые не могут быть покрыты баллистическим экраном типа Уиппла .
