Будущие поколения будут знать как выглядят созвездия только по картинкам? Ученые предупреждают о том, что там, где сегодня на небосклоне сияют звезды, в ближайшем будущем будут видны только спутники. И речь идет о вещах несколько больших, чем просто романтические наблюдения за небом, — предупреждает Simon Sachseder, автор публикации в немецком издании Die Welt.
Сейчас над Землей различными траекториями летают около 5 тыс. действующих и вышедших из строя спутников. Некоторые лишь несколько сантиметров величиной и принадлежат университетам, другие гигантские, например разведывательный монстр США NROL-32, антенна которого по некоторым данным имеет 100 м в диаметре. Вскоре спутников в околоземном пространстве может стать значительно больше. Точно это будет понятно позднее в конце мая, когда аэрокосмическая компания Илона Маска SpaceX отправит на орбиту 60 спутников для своей запланированной всемирной сети Интернет. Спутники принадлежат проекта Starlink, в рамках которого в течение следующих лет планируется создать орбитальную группировку из 12 тыс. Спутников.
В будущем всемирная сеть должна обеспечить скоростной интернет в самых отдаленных регионах Земли (кроме России, так как власти РФ в страхе, что россияне получат доступ к неконтролируемому Роскомнадзором Интернету, отказываются давать лицензию на радиочастоты компаниям, которые специализируются на спутниковом интернете. – Прим. ред.) Астрономы, однако, опасаются, что многие объекты загрязнят ночное небо: их неограниченное количество может сильно осложнить наблюдение за звездами.
Со SpaceX количество спутников значительно возрастет
Количество спутников, кружащих в небе, может увеличиться, если свои планы начнет реализовывать сама только компания SpaceX, но амбициозные идеи имеет не только она. Сейчас разработку сателлитов размером от теннисного мяча до холодильника планируют страны, исследовательские институты и фирмы. В сумме это будет «большое количество», как говорят в Немецком аэрокосмическом центре (DLR).
Общество друзей звезд (VdS) с Геппенгайма беспокоится, что привычное ночное небо может безвозвратно исчезнуть. «Десятки тысяч дополнительных объектов на орбите Земли уже не фантастический сценарий, а в ночном небе будут видны скорее пролетающие спутники, а не звезды, — предостерегает организация. — Это может навсегда изменить нашу картину небосвода, которая с доисторических веков сопровождала человека». Похожим образом высказался и президенткой Американского астрономического общества (AAS) Меган Донахью. Обеспокоенный и Международный астрономический союз (IAU), всемирное объединение ученых со штаб-квартирой в Париже. Ведь даже если большинство спутников нельзя увидеть невооруженным глазом, то большим телескопам, часть которых сейчас строится, это может ощутимо навредить. И дело не только в свете, но и в радиочастотах. Согласно данным IAU снимок черной дыры, обнародованный в апреле, удался только потому, что радиолучи, которые создавали препятствия, не были слишком сильными. Из-за Starlink и Co это может измениться.
Кроме SpaceX при поддержке Airbus начато создание созвездия спутников OneWeb (интернет именно от этой компании не хочет пускать в Росси путинский режим. — Прим. Ред.). В феврале ракета «Союз» вывела на орбиту первые 6 из запланированных 600 OneWeb-спутников. Над собственным проектом работает и Amazon.
DLR видит в близкой к Земле орбите «большой перспективный рынок». Хотя в Германии и нет компании, которая по образцу SpaceX планировала бы организацию раздаче интернета из космоса, но есть вероятные немецкие поставщики. «Чтобы начать проект, предлагаемый SpaceX, нужны большой собственный капитал и детально проработанная бизнес-модель», — ответил на запрос Немецкий аэрокосмический центр. В свою очередь, фирма Tesat из Баден-Вюртемберга разрабатывает малые лазерные терминалы, через которые спутники могут общаться между собой. В сфере систем оптической коммуникации в открытом космосе Германия является мировым лидером. Однако рост количества спутников означает не только возможные ограничения для наблюдений за звездами, но и увеличение космического мусора. Европейское космическое агентство (ESA) уже сейчас считает, что вокруг Земли кружит 934 тыс. Посторонних объектов размером более сантиметр.
«При таких скоростей столкновения спутника даже с маленькой частичкой может вызвать невероятные повреждения», — отмечает руководитель бюро ESA по вопросам остатков от космических полетов Хольгер Крах. И когда он говорит «маленькая частица», то имеет в виду действительно крошечные размеры: даже объекты величиной с пылинку могут выбить видимые кратеры на внешней оболочке спутников. Серьезную опасность представляют объекты уже от размера в миллиметр. «Особенно чувствительные части это может вывести из строя», — говорит Крах, который работает в Дармштадте. В случае столкновения с мусором размером с сантиметр спутник выйдет из строя. «Энергия, которая при этом высвобождается примерно соответствует энергии взрыва ручной гранаты», — продолжает он. Если частица космического мусора размером больше 10 см, то после столкновения с ней спутник будет разрушен, а его остатки к тому же еще загрязнят орбиту очередными обломками. «Мы уже сейчас исходим из вероятности аварий каждые пять лет», — объясняет эксперт ESA. Крах подразумевает большое столкновение, при котором образуется тысяча или больше обломков. Эти обломки также остаются в космосе и могут вызвать новые столкновения. Такие каскады описывали как синдром Кесслера еще в 1970-х. Международной космической станции не раз приходилось изменением курса избегать космического мусора. -То обломок пробил солнечный парус. ESA имеет 20 спутников и ежедневно получает сотни предупреждений о возможном столкновении. «Если сейчас кто-то собирается управлять тысячами спутников с целью избежать столкновения, — говорит Крах, имея в виду Starlink и Co — то, по-моему, это нереальная задача». Сегодня по каждому маневру во избежание столкновения решения принимают люди, в будущем это должно происходить автоматически.
ESA считает, что если такие интенсивные космические полеты, как сегодня, будут продолжаться, то через 100 лет крупные столкновения могут происходить ежегодно. «Мы должны позаботиться о том, чтобы синдром Кесслера не усугублялся», — предостерегает Крах. Для этого ESA действует по трем направлениям. Во-первых, внимательно наблюдает за объектами. Уже сегодня с Земли наблюдают за около 20 тыс. Объектов включая расчетом предполагаемой траектории их полета. Во-вторых, ESA хочет оснащать спутники лучшим оборудованием, чтобы после использования они как можно скорее спускались в атмосферу и сгорали. Сегодня только 60% спутников были уничтожены через 25 лет после их использования. Однако даже 90% мало, считает Крах. В-третьих, ESA изучает технологии по активному уничтожению космического мусора. Оборудованный механизмом для захвата, спутник должен уметь манипулировать обломками хватать их и затормаживать, чтобы они спукались в атмосферу и хотя бы частично сгорали там. Обломки с огнеупорными элементами, например резервуары для горючего, можно было бы также контролируемо спускать на Землю, например в южную часть Тихого океана.
Поскольку по крайней мере для больших объектов следовало бы отправлять в космос отдельный «спутник-мусоровоз», такая миссия была бы слишком дорогой. Поэтому в ESA заявляют, что этот вариант будет применяться только для особо крупных или критических объектов, которые уже в космосе. Здесь ESA видит потенциал для нового рынка. Если страны усилят свои законы, то когда владельцам спутников, которые сами не смогут изъять их из космоса, придется прибегать к очистительным услугам. Кроме ESA процесс извлечения обломков из космоса исследуют и другие космические предприятия. Японское аэрокосмическое агентство JAXA тестовый полет начало еще в 2014-м.
Однако Starlink фирмы SpaceX еще не самая большая проблема. Спутники Илона Маска летают на высоте чуть выше 500 км, следовательно, сравнительно низко. Здесь еще есть остаточная атмосфера, которая притормаживает отработанные и сломанные объекты, и они в конце сгорают в атмосфере. Проблемой, впрочем, может стать само их количество, составляет более 12 тыс. Объектов. Из-за этого может увеличиться число спутников, которые, например, после выхода из строя системы управления, станут вероятной угрозой для других объектов на орбите.
Планы других компаний могут повлечь больше проблем, ведь их спутники должны летать на высших орбитах. Спутники проекта OneWeb находиться на высоте около 1200 км, а там практически нет тормозной силы атмосферы. «Если объект выходит из строя, взрывается и распадается там на части, то обломки остаются в космосе почти навечно», — говорит Крах. Итак, спутники даже после длительного использования должны уметь активно тормозить и гарантированно покидать орбиту. В этом ESA сомневается, потому что на момент начала такого сложного маневра спутники будут очень старыми. Кроме того, прежние, преимущественно государственные, полеты в космос не слишком хорошо избегали создания космического мусора.
Операторы по крайней мере видят весь спектр проблем. Маск написал в Twitter, что дал указание своим работникам позаботиться о том, чтобы в будущем сателлиты были не такими яркими: «Мы обеспечим, чтобы сателлиты Starlink не влияли на открытие в астрономии. Мы высоко ценим науку». А на сайте OneWeb бросается в глаза цитата основателя предприятия Грега Вайлера: «На моем надгробии должно быть написано «Объединил мир», а не «Наделал космического мусора»