Вчений передбачив колапс на орбіті Землі


Опубликованно 13.01.2020 08:09

Вчений передбачив колапс на орбіті Землі

Нинішній рівень космічної активності може дуже сильно забруднювати орбіту нашої планети різними космічним сміттям, що підтвердило нове дослідження Саутгемптонського університету.

Професор Х'ю Льюїс скаже делегатам на першої Міжнародної орбітальної конференції з приводу забруднення орбіти, а також що підтримка лише невеликій популяції супутників на орбіті на висоті більше 1000 км може призвести до нових зіткнень і експоненціальним зростання космічного сміття. Що ще гірше, контрзаходи, насправді можуть збільшити ймовірність зіткнення космічного сміття в інших місцях нашої орбіти, додав він.

В даний час на орбіті навколо Землі знаходиться близько 34 000 досліджуваних об'єктів, багато з яких зосереджені у вузькій смузі нижче висоти 2000 км. Координаційний комітет з космічного сміття визначив цю смугу, зазвичай звану низькою навколоземною орбітою, як охороняється району з-за його важливості для космічних польотів. МККС також визначив ряд керівних принципів щодо запобігання утворення космічного сміття, які застосовуються до цього регіону, зокрема «правило 25 років», яке наказує операторам супутників скорочувати тривалість часу, протягом якого їх космічні апарати проводять у захищеному регіоні після закінчення їх місії. Передбачалося, що ці заходи дозволять запобігти утворенню нового космічного сміття в захищеному регіоні.

Замість того щоб зосередитися на наступних 200 років космічної діяльності, як це робилося в багатьох дослідження, професор Льюїс вивчав вплив протягом наступних 1000 років.

Результати показали, що, хоча більшість нових супутників розгорнуто на висотах значно нижче 1000 км, невеликого числа, що запускаються вище, достатньо для управління каскадом зіткнень - серією зіткнень, що відбуваються з прискореною швидкістю, яка експоненційно збільшує популяцію космічного сміття.

Професор Льюїс сказав: «За рік ми виробили близько 20 запусків на висотах понад 1000 км, і тільки один або два з цих 20 супутників були залишені завдяки «правилом 25 років». Навіть з нашими кращими контрзаходами цього було достатньо, щоб припинити кількісне зростання космічного сміття“.

Про це сценарії каскадних зіткнень говорили більше 40 років, з тих пір, як НАСА ідентифікувало небезпека, але недавні дослідження показали, що керівні принципи пом'якшення можуть запобігти і контролювати кількісне зростання космічного сміття.

«Проблема в тому, що наші кращі контрзаходи уповільнюють темпи каскадного зіткнення до такої міри, що це неможливо спостерігати при нинішньому 200-літньому моделюванні. При продовженні їх до 1000 років істинний і майже неминучий характер проблеми було виявлено».

Професор Люїс виявив, що частота катастрофічних зіткнень, включаючи повне руйнування супутника, подвоюється кожні 200-300 років на висотах понад 1000 км.

«До початку моделювання катастрофічні зіткнення на висоті понад 1000 км відбувалися приблизно кожні 50 років. До кінця цей інтервал скоротився до шести років, незважаючи на те, що в цей регіон щорічно додавався тільки один або два супутника, результат дійсно підкреслює, наскільки чутлива популяція сміття до нашої тривалої космічної діяльності».

Дослідження також виявило неприємний сюрприз. Хоча «правило 25 років» явно уповільнило каскадне зіткнення на висоті вище 1000 км, це призвело до значного збільшення катастрофічних зіткнень нижче в захищеній області.

Щоб відповідати «правилу 25 років» в симуляції, кожен супутник, запущений на низьку навколоземну орбіту на висоті понад 600 км, виконував маневр наприкінці своєї місії. Ці маневри створили додатковий рух нижче 600 км, що призвело до значного збільшення числа зіткнень.

Професор Льюїс сказав: «Близько чверті всіх катастрофічних зіткнень, які спостерігаються при моделюванні, стосувалися супутників, які успішно виконали «правило 25 років». Якщо ми просто розглянемо зіткнення, що включають цілі або неушкоджені супутники, то число зростає до двох третіх“.

За словами професора Льюїса, це буде турбувати такі організації, як межучережденческий координаційний комітет з космічного сміття.

«Те, що вважалося нашої найефективнішою контрзаходом, виявляється потенційним джерелом зіткнень. Хоча ці конкретні зіткнення не обов'язково призведуть до неконтрольованого кількісному зростанню космічного сміття, вони цілком можуть становити суттєву проблему безпеки для супутників, які працюють на висоті менше 600 км“.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що Європейське космічне агентство розпочало боротьбу з космічним сміттям.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.



Категория: Наука