Запазване на използваемостта на космическото пространство


Космическа устойчивост: Запазване на използваемостта на космическото пространство

Човечеството тепърва ще изследва границите на нашата вселена, но космическото пространство вече се превръща във все по-важен ресурс за Земята.

Орбитите на Земята поддържат различни сателит приложения, които позволяват технологиите, които използваме ежедневно. Макар че пространството може да изглежда безкрайно, орбитите, в които пътуват спътниците, представляват ограничен природен ресурс с ограничено количество физическо пространство. Тези орбити стават все по-претъпкани със спътници и космически боклуци – и устойчивото управление на този ресурс е от решаващо значение за бъдещето на дейностите в космоса.

Горната инфографика от нашия спонсор Фондация Сигурен свят подчертава предизвикателствата пред космическата устойчивост и потенциалните решения, които могат да помогнат за управлението на този ресурс за бъдещето.

Необходимостта от запазване на космическото пространство

Хиляди спътници обикалят около Земята на различни височини, осигурявайки социални, научни и икономически ползи за хората по целия свят. Докато някои спътници помагат за напредъка на науката и изследванията в космоса, други наблюдават околната среда на Земята и подпомагат управлението на бедствия на земята.

Космосът обаче е глобален ресурс, където присъствието и действията на един актьор може да повлияе на всички останали в орбита. През 1990 г. е имало по-малко от 500 активни спътника, обикалящи около Земята. Днес има повече от 4000 активни спътника в космоса. Освен това, с компании като SpaceX, които стартират обширни сателитни мрежи, по-голямата част от активните спътници днес са за търговски цели, като по-малка част обслужва държавни, военни, граждански и академични нужди.

Бързото увеличаване на броя на спътниците, задвижвани от търговския сектор, поставя предизвикателства пред бъдещето на космическата дейност и устойчивост.

Три предизвикателства пред космическата устойчивост

Космическата устойчивост гарантира, че цялото човечество може да продължи да използва космическото пространство за мирни цели и социално-икономически ползи сега и в дългосрочен план. Това ще изисква международно сътрудничество, дискусии и споразумения, предназначени да гарантират, че космическото пространство е безопасно, сигурно и мирно.

Има няколко предизвикателства пред космическата устойчивост, но се открояват три важни въпроса.

Предизвикателство №1:
Космически боклук

Както предполага терминът, космически боклуци или орбитални отломки се отнасят до несъществуващи сателити, стари ракета тела и фрагментирани обекти в пространството, които вече не служат на полезна цел.

Според Европейската космическа агенция (ESA), сумата на масата на всички отломки в космоса 8800 тона към декември 2020 г. Това включва:

  • 34 000 предмети с размер над 10 см
  • 900 000 предмети между 1 см и 10 см
  • 128 милиона предмети между 1мм и 1см

Въпреки че тези обекти изглеждат малки по размер, те могат да се движат със скорост до 29 000 km/h или приблизително 8 km/s. В резултат на това дори сблъсъците с малки отломки могат да имат опасни последици за тези в космоса.

Нарастващото количество космически боклук повдига друг проблем – физическото задръстване в орбитите на Земята.

Предизвикателство #2:
Орбитално струпване

Орбитите на Земята имат ограничено физическо пространство. Днес тези орбити са домакини на хиляди спътници с различни размери, в допълнение към отломките и обекти които плуват наоколо.

Физическото струпване на орбити със сателити и отломки може да доведе до верижна реакция, известна като синдром на Кеслер. Това се отнася до сценарий, при който плътността на обектите в ниската земна орбита (LEO) е достатъчно висока, че сблъсъците между обекти могат да създадат каскаден ефект, при който всеки сблъсък генерира отломки, което увеличава вероятността от по-нататъшни сблъсъци.

Освен това сателитните съзвездия – големи мрежи от спътници – стават все по-разпространени. Ето някои примери за планирани сателитни съзвездия към 10 август 2021 г.:

Компания Име на съзвездието Брой сателити
SpaceX Starlink 41,493
Китайска сателитна мрежа Гуо Уанг 12,992
OneWeb N/A 6,372
Lynk Global N/A 5000
Amazon Кайпер 3,326
Hanwha Systems N/A 2000
SatRevolution REC 1,024

Орбиталното струпване със спътници и космически боклук може да причини както физическо претоварване, така и електромагнитни смущения, възпрепятствайки комуникацията и сигурността в космоса.

Предизвикателство №3:
Космическа сигурност

Военните използват пространството за подпомагане на операции с комуникационни, разузнавателни, навигационни и спътници за наблюдение, които играят важна роля както за националната, така и за международната сигурност.

Въпреки това, тъй като повече държави интегрират космоса в своите мерки за сигурност, съществува повишен риск от конфликт в случай на смущения от сателит. В резултат на това военните развиват способности за разрушаване, деградиране или унищожаване на спътници от съображения за национална сигурност.

От 1959 г. насам Китай, Индия, Русия и САЩ са извършили общо повече от 70 антисателитни (ASAT) теста. Тези тестове, генерирани над 5000 броя от отломки, които в момента се проследяват, в допълнение към хилядите по-малки обекти, които са твърде малки за проследяване.

Управление на пространството: ресурс за бъдещето

Космическите боклуци, орбиталното струпване и космическата сигурност са предизвикателства, които изискват политики, практики и технологии за устойчиво използване на космоса.

Потенциалните решения на тези проблеми варират от технически мерки като премахване на космически отпадъци, управление на орбиталния трафик и подобряване на осведомеността за ситуацията, до политически мерки като управление на космоса, споделяне на данни и прилагане на ефективни разпоредби.

Докато някои от тези инициативи вече са в ход, като първата в света отстраняване на остатъци стартирането на мисия през 2025 г., осигуряването на космическа устойчивост на глобално ниво ще изисква политически и технически мерки в глобален мащаб.

Фондация Сигурен свят насърчава съвместни решения за космическа устойчивост и мирно използване на космическото пространство.