Starlink увеличивает опасность для реализации космических программ

Интервью советника генерального директора АО «ЦНИИмаш» Пенькова Максима Михайловича отраслевому журналу «Вестник ГЛОНАСС».

- Максим Михайлович, сколько сейчас в околоземном космическом пространстве (ОКП) находится космических объектов? Сколько из них функционирующих космических аппаратов, а сколько т.н. «космического мусора»?

- В базе данных Главного информационно-аналитического центра российской автоматизированной системы предупреждения об опасных ситуациях в околоземном космическом пространстве в настоящее время зарегистрировано около 26 тысяч техногенных космических объектов (КО), 7 тысяч из которых являются действующими космическими аппаратами (КА), а остальные относятся к техногенному космическому мусору (КМ).

- Насколько «мусор» мешает отечественным орбитальным группировкам? Сколько опасных ситуаций зафиксировали специалисты за последние годы?

- В настоящее время значительно возросло количество запусков космических аппаратов, что, естественно, привело к росту количества техногенных космических объектов, в том числе и космического мусора. Рост количества мусора в космосе приводит к росту возникновения опасных ситуаций с КА.

Техногенные космические объекты движутся со скоростями несколько километров в секунду и обладают значительной кинетической энергией. Возможные последствия в случае столкновения – это потеря работоспособности КА или его разрушение с образованием в ОКП обломков, которые в свою очередь становятся угрозой для действующих аппаратов. За текущий год было выявлено порядка 70 тыс. опасных сближений космических аппаратов российской орбитальной группировки, в том числе и Международной космической станции, с потенциально опасными техногенными космическими объектами. В течение 2021 года было зафиксировано более 40 тыс. сближений.

- Какие прогнозы дают специалисты АО «ЦНИИмаш» по загруженности орбит в ближайшее время? Как будет ухудшаться ситуация с космическим мусором в обозримой перспективе?

- Более 75 % техногенных космических объектов находятся на низких околоземных орбитах, ~ 15 % на высокоэллиптических орбитах, ~ 5 % на геостационарных и геосинхронных орбитах, ~3 % на средневысоких орбитах, ~ 2 % на высоких околокруговых орбитах. Развёртывание США спутниковой группировки Starlink привело к увеличению общего числа техногенных космических объектов в ОКП и, как следствие, увеличение опасных событий при реализации космических программ. Так в 2021 году по этой причине количество опасных сближений с МКС и КА российской орбитальной группировки увеличилось на 47%.

- Какие действия могут быть приняты для решения проблемы космического мусора? Очищается ли орбита сама или необходимы какие-то системы для очистки орбиты?

- На международном уровне в 2008 году были приняты «Руководящие принципы Комитета ООН по космосу по предупреждению образования космического мусора», которыми руководствуются ведущие космические страны в своей деятельности.

В качестве мер, позволяющих справиться с засоренностью космического пространства, могут быть использованы различные методы, в том числе увеличение эксплуатационного ресурса, использование новых технологий предупреждения столкновения с КО, новые меры по пассивации КА и их уводу после завершения миссии.

Для предотвращения разрушений космических средств перед прекращением функционирования осуществляется выполнение операций по удалению остатков топлива из баков космических средств, разрядке батарей, размыкания зарядных линий и другие аналогичные операции.

Находясь на орбитах высотой менее 500 км, объекты в течение нескольких лет прекращают баллистическое существование. Для высот более 500 км необходимо разрабатывать системы активного удаления космического мусора из ОКП. Такие разработки ведутся в России, США и других государствах.

- Если специалисты видят потенциально опасные объекты, какие действия предпринимаются?

- При выявлении потенциально опасных сближений сопровождаемых космических аппаратов российской орбитальной группировки, в том числе и Международной космической станции, с техногенными космическими объектами (действующими космическими аппаратами и космическим мусором) АСПОС ОКП формирует информацию предупреждения о возникновении опасных ситуаций и выдает её в центры управления полётами КА и МКС для принятия и реализации решений по коррекции их орбит с целью уклонения от столкновения с техногенными космическими объектами.

- Каковы прогнозы по образованию «мусора» по окончанию эксплуатации низкоорбитальных группировок (Starlink, OneWeb)?

- Развитие событий будет зависеть от того, предусмотрены ли какие-либо способы утилизации отработавших спутников в рассматриваемых низкоорбитальных группировках или нет.

Развёртывание спутниковых группировок Starlink и OneWeb привело к значительному увеличению общего числа техногенных космических объектов в ОКП. В настоящее время группировка Starlink составляет 3177 космических аппаратов, а OneWeb – 426. В КА спутниковой группировки Starlink заложена возможность маневрирования и уклонения от столкновений с КО, а также увод КА по окончанию срока функционирования в атмосферу для прекращения баллистического существования. В ОКП могут остаться небольшое количество таких аппаратов, вышедших из строя, но время их существования ограничено.

- Есть ли риск влияния космического мусора на деятельность ОГ ГЛОНАСС и какие существуют способы преодоления этого влияния на сохранение качества предоставляемых навигационных услуг?

- КА КС «Глонасс» функционируют в области средневысоких орбит. Высоты орбит КА КС составляет ~19100 км. Вероятность столкновения техногенных космических объектов (действующих космических аппаратов и космического мусора) с КА КС «Глонасс» значительно ниже, чем с КА в низкоорбитальной области, но это не исключает необходимость проведения всего спектра мероприятий для обеспечения их безопасности.

Качество представляемых услуг может ухудшится из-за уменьшения количества действующих аппаратов группировки, вызванное воздействием на них объектов космического мусора (разрушение при столкновении).

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