Космическая отрасль в борьбе с космическим мусором

Устойчивость ГНСС (ГЛОНАСС, GPS, BeiDou и Galileo), которая позволяет определять местоположение, осуществлять навигацию и синхронизацию (PNT) в критически важных для жизни условиях, остаётся предметом интереса во всём мире. Однако и угрозы PNT продолжают расти в геометрической прогрессии. Среди них важное место занимает космический мусор.

Федеральная комиссия по связи США (FCC) заявила, что планирует издать правила, регулирующие деятельность в космосе, которая в настоящее время находится за рамками юрисдикционной политики, в том числе по спорному вопросу удаления мусора.

Орбиты, где находятся группировки спутников ГНСС, продолжают становиться всё более насыщенными. Согласно последним статистическим данным Европейского космического агентства (ESA), человечество начиная с 1957 года запустило на орбиту Земли около 13 630 спутников. Из них осталось почти 9000. Более 2500 вышедших из строя спутников также продолжают летать по орбите. Они стали не чем иным, как очень большими кусками мусора, которые могут расколоться, взорваться, столкнуться или участвовать в событии, которое приводит к фрагментации.

Сети космического наблюдения регулярно каталогизируют и отслеживают 36 500 объектов мусора размером более 4 дюймов. Но не все объекты отслеживаются. Основываясь на статистических моделях, ESA оценивает, что существует 1 миллион кусков космического мусора размером от 0,4 до 4 дюймов и 130 миллионов от 0,04 до 0,4 дюйма. Общая масса этого космического мусора оценивается более чем в 10 000 тонн.

Проблема будет и далее усугубляться. Компьютерное моделирование прогнозирует, что объём космического мусора размером от 4 до 8 дюймов может увеличиться в 3,2 раза в течение следующих 200 лет, а объём мусора менее 4 дюймов увеличится ещё больше, в 13-20 раз.

Это вызывает серьёзные опасения по поводу устойчивости PNT. Даже крошечный фрагмент мусора в космосе может нанести спутникам катастрофический ущерб. Эти объекты движутся быстрее летящей пули со скоростью более 22 300 миль в час. Это может привести к разрушению спутника и привести к его фрагментации.

Растущая перегрузка орбиты также увеличивает риск непреднамеренных радиопомех.

Компании и правительства платят огромную цену за проектные меры, избегая космического мусора на орбите или полностью очищая миссии. Стоит отметить, что создание спутника GPS III стоит $400 млн.

Космическое право состоит в основном из международных соглашений, договоров, конвенций и резолюций Генеральной Ассамблеи Организации Объединённых Наций, а также правил и положений международных организаций. Ни одно из них прямо не запрещает образование космического мусора. Они также не указывают, кто несёт ответственность за его удаление.

В Соединённых Штатах в июле этого года Управление Белого дома по политике в области науки и технологий опубликовало Национальный план по предотвращению образования орбитального мусора, чтобы удовлетворить приоритеты космической устойчивости по уменьшению, отслеживанию и устранению мусора.

В 2019 году НАСА обновило Стандартные методы предотвращения образования орбитального мусора (ODMSP) правительства США (USG), для решения проблемы увеличения количества орбитального мусора в околоземной космической среде. Эти стандартные методы для федералов включали предпочтительные варианты захоронения для немедленного удаления конструкций из околоземной космической среды, вариант захоронения с низким уровнем риска на геостационарной околоземной орбите (GEO), долгосрочный вариант входа в атмосферу и улучшенный уход.

Комиссия утверждает, что её полномочия по регулированию орбитального мусора вытекают из Закона о связи 1934 года с поправками, который даёт право лицензировать использование радиочастот спутниками.

В 2000 году Федеральная комиссия по связи приняла правила, требующие раскрытия планов по уменьшению орбитального мусора для лицензиатов подвижной спутниковой службы в диапазоне 2 ГГц. Это стало основой для правил, применимых ко всем службам, которые были приняты вскоре после этого. В 2004 году она приняла свод правил по предупреждению образования орбитального мусора.

Изменения правил FCC 2020 года включали «требование, чтобы кандидаты на спутники присваивали числовые значения риску столкновения, вероятности успешного удаления после миссии и риску несчастных случаев, связанных с теми спутниками, которые повторно войдут в атмосферу Земли». Помимо прочего, изменения правил также налагают новые требования к раскрытию информации для заявителей на спутники, связанные с защитой обитаемых космических аппаратов, маневренностью, использованием устройств развёртывания, выбросом стойких жидкостей, операциями сближения, отслеживаемостью и идентификацией, а также обменом информацией для ситуационной осведомленности.

Список тем, по требующих исследований и предложений. (Комиссия включает космический мусор как часть ISAM для целей этого учения):

• Потребности в спектре и соответствующее распределение;

• Процессы лицензирования в целом;

• Миссии по обслуживанию спутников;

• Сборка, производство и другие виды деятельности;

• Международные соображения;

• Борьба с орбитальным мусором;

• Удаление орбитального мусора;

• Действия за пределами орбиты Земли;

• Поощрение инноваций и инвестиций в ISAM;

• Цифровая справедливость и инклюзивность.

Поскольку это предложение может затронуть все коммерческие спутники, сообщество PNT должно принять в нём участие. Защитит ли этот последний «набег» на создание норм о космическом мусоре или сведёт на нет шансы отрасли на достижение к 2031 году прогнозируемой космической высокой оценки в $8 817,3 млн.

Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал