Hvorfor satellit-megakonstellationer er en trussel mod rummets fremtid

Ms. Tech | Globe: Wikimedia commons

Da Indien skød en af ​​sine egne satellitter ned med et missil i denne uge, var NASA-administrator Jim Bridenstine ikke imponeret. At skabe affaldsfelter med vilje er forkert ... Hvis vi ødelægger rummet, får vi det ikke tilbage, sagde han.

Han henviste til det voksende problem med rumskrammel : døde satellitter, efterladte raketter og affald fra tidligere kollisioner, der truer operationssatellitter, menneskelig rumflyvning og endda den internationale rumstation.

Det er stadig for tidligt at have gode nok data om affaldsskyen fra Indiens anti-satellittest, og sporingsfirmaer vil overvåge området tæt. Pentagon har øje på 250 separate stykker i øjeblikket, en embedsmand fortalte Reuters . Men selvom det er sandsynligt, at sammenstødet skabte en sky af metalfragmenter, skete det i relativt lav højde. Størstedelen vil blive trukket ned i Jordens atmosfære inden for måneder.

Og selvom Bridenstine ikke var glad for Indien-testen, har rumaffaldseksperter i øjeblikket meget større bekymringer. Foreslåede megakonstellationer af satellitter, der sidder højere oppe, vil sandsynligvis forårsage langt større og længerevarende problemer.

Omkring halvdelen af ​​alt affald i rummet i dag kommer fra kun to begivenheder: en anti-satellittest fra den kinesiske regering i 2007 og en utilsigtet kollision i 2009 mellem to satellitter.

Men der er planer om at gøre det lave kredsløb om Jorden langt mere overfyldt. For eksempel ønsker satellitstartet OneWeb at sætte 900 små satellitter i kredsløb for at give bredbåndsinternetforbindelser til steder, hvor det ikke er tilgængeligt i øjeblikket. SpaceX har i mellemtiden fået godkendelse til at sprede 12.000 satellitter gennem lav Jord og meget lav kredsløb om Jorden. Andre firmaer, såsom Telesat og LeoSat, har lignende planer i mindre skala.

Denne pludselige tilstrømning af nyankomne har potentiale til at forårsage alvorlige problemer. I et papir, der blev præsenteret på den 69. internationale astronautiske kongres i Bremen, Tyskland, i oktober sidste år, beregnede Glenn Peterson, en forsker ved Aerospace Corporation, effekten af ​​at introducere tusindvis af satellitter til kommunikation, overvågning og jordobservation i de lave jordbaner, hvor størstedelen af ​​rumskrot findes.

Hvis alle mega-konstellationer blev lanceret, fandt Peterson ud af, at de nuværende sporingsteknologier ville generere over 67.000 kollisionsalarmer årligt. Operatørerne skal så vælge, om de vil foretage hundredvis af sikkerhedsmanøvrer med satellit om dagen eller risikere den lille chance for en kollision.

I januar opstartes radarbilleddannelse med syntetisk blænde Kapel valgte at flytte sin eneste satellit, Denali, da han stod over for en mulig forbindelse med en reklamefilm CubeSat . Sandsynligheden for en kollision gik op til 12 procent, siger Capella CEO Payam Banazadeh. Det er en stor risiko, og vi tog det meget alvorligt.

Det var første gang, Capella brugte Denalis thruster, og hele processen tog flere dage. Fremtidige manøvrer ville være hurtigere, men ville stadig ramme hans virksomheds bundlinje - især hvis de skulle udføres flere gange om dagen, siger Banazadeh: I stedet for at indsamle billeder over et bestemt område, ændrer du din bane, du tager kraft og ressourcer til at lave den manøvre, og så tager du dig tid til at tjekke det ud bagefter.

Men hvis blot én ubesvaret alarm viste sig at være korrekt, kunne det være katastrofalt.

Konjunktionen i 2009 mellem en Iridium-kommunikationssatellit og en inaktiv russisk satellit kunne have været forudsagt, men sandsynlighedsværdien skilte sig ikke ud fra mange andre konjunktioner, som Iridium stod over for den dag, skriver Peterson i avisen.

Ingen antyder, at Iridium valgte ikke at flytte satellitten for at spare penge eller forlænge dens driftslevetid, men orbitalmiljøet bliver kun mere overfyldt og mere konkurrencedygtigt.

Hvis jeg er en god forvalter af rummet, betyder det ikke, at andre vil være det, siger Banazadeh. Det kræver måske kun et par dårlige skuespillere på vejen for at gøre det meget værre for alle involverede.

Forbedret jordbaseret radar, kendt som Rumhegnet , skulle snart komme til USA's Space Surveillance Network. Dette skulle forbedre nøjagtigheden af ​​forudsigelser om mulige kollisioner. Men den teknologi er et tveægget sværd, påpeger Peterson. Hvor nutidens radarer kun pålideligt kan spore de 20.000 ulige stykker rumskrot, der er større end 10 centimeter, vil morgendagens sensorer afsløre fragmenter ned til 2 centimeter store - måske 200.000.

Peterson beregner, at selvom alle objekter spores nøjagtigt, vil de større konstellationer stadig møde flere hundrede falske alarmer hvert år. Nogle operatører kan være fristet til at risikere en lavsandsynlighedssammenhæng med noget på størrelse med en skrue, selvom det kører med over 30.000 kilometer i timen.

I øjeblikket er der ingen internationale regler, der kan håndhæves ordentligt, i alle landene og for alle virksomhederne, siger Banazadeh. Der er meget selvregulering, og selvregulering i rummet er virkelig, virkelig farligt.

skjule