Космический дождь: эксперты подсчитали риск падения обломков спутников на головы людей

По мере того как на околоземную орбиту продолжают запускать всё больше спутниковых мегагруппировок, некоторые исследователи начинают оценивать вероятность того, что падающие обломки этих аппаратов, сгорающих в атмосфере, могут поразить людей на поверхности.

Новое исследование группы канадских ученых изучает одиннадцать различных мегагруппировок и то, что произойдет при их огненном входе в атмосферу Земли. Каковы же обнадеживающие выводы? Они обнаружили, что существует 40-процентный совокупный риск жертв на земле, если спутники не сгорят полностью.

Эван Райт из Университета Британской Колумбии и его коллеги смоделировали совокупные риски для населения, учитывая хорошо финансируемые группировки, которые в сумме насчитывают около 73 369 спутников. Как выяснилось, исследователи до сих пор не могут точно предсказать, что произойдет, когда эти аппараты начнут падать на Землю. «Научное понимание того, как именно спутники сгорают в атмосфере, несовершенно, и они могут сгорать не полностью, — рассказал Райт порталу Space.com. — Если даже небольшой фрагмент каждого спутника переживет падение, вероятность того, что он попадет в кого-то, может стать значительной, если на орбиту будут выведены тысячи аппаратов в составе мегагруппировок».

«Минимальное смертельное количество»

В своем исследовании научная команда задалась вопросом: «Что произойдет, если минимальное смертельное количество обломков каждого спутника не сгорит и достигнет земли нетронутым?»

Оказывается, материалы с низкой температурой плавления, используемые в спутниках, такие как алюминий, сгорают практически полностью. Однако другие материалы, применяемые в космической технике, например, нержавеющая сталь, бериллий, титан, вольфрам и карбид кремния, сгорают хуже. Они обычно используются в топливных баках и маховиках системы ориентации.

Когда спутники входят в атмосферу Земли, отмечает канадская команда, аэродинамические силы заставляют их разрушаться. Интенсивный жар при входе в атмосферу превращает материалы в мелкие частицы. «Однако многие спутники, особенно крупные, сгорают не полностью, — поясняют исследователи. — Опасные неконтролируемые падения космических объектов должны быть исключением, а не нормой».

Выжившие обломки

Хотя производители космических аппаратов стремятся к тому, чтобы их спутники сгорали полностью, Райт и его коллеги добавляют, что существует значительная неопределенность в отношении степени достижимого полного сгорания. И если спутник сгорает не до конца, это создает риск для населения.

«Многие существующие стандарты и правила рассматривают только отдельные спутники и не учитывают совокупный эффект от запуска и падения тысяч аппаратов одновременно», — говорит Райт.

Если операторы спутников не направляют свои аппараты для падения в конкретную точку Земли в режиме «контролируемого схода с орбиты», это падение будет неконтролируемым, а уцелевшие обломки разбросит по области, центр которой будет случайным местом вдоль орбиты спутника.

Эти космические остатки создают угрозу для людей на земле и в самолетах, а также вызывают другие проблемы, будь то повреждение инфраструктуры или закрытие воздушного пространства.

Ключевой вопрос и рекомендации

В своем анализе Райт и его коллеги задают ключевой вопрос: нужно ли нам так много спутников?

«Существует возможность создавать группировки из меньшего количества спутников с более высокой производительностью, лучшим качеством и более длительным сроком службы. Это, в свою очередь, снизило бы риск для людей на земле и ущерб для атмосферы», — сообщается в отчете.

Что касается предложений на будущее, канадская команда предлагает ряд соображений.

Учитывая высокие совокупные риски, создаваемые отдельными мегагруппировками, и еще более высокие кумулятивные риски от всех группировок вместе, они рекомендуют:

• государствам и их национальным регуляторам требовать независимого подтверждения заявлений о полном сгорании спутников;

• оценивать совокупные риски для населения от целых группировок;

• обеспечить плавный переход к справедливому, равноправному и глобально применимому режиму контролируемого схода с орбиты.

Исследование «Спутниковые мегагруппировки и совокупные риски для населения» было опубликовано 6 февраля в журнале Space Policy.