На сегодняшний день на околоземной орбите находится около 30 тысяч действующих спутников. Вместе с тем, стремительное развитие коммерческих космических программ, особенно в сфере глобального интернета, приводит к значительному увеличению плотности объектов в космическом пространстве. На данный момент регуляторы уже получили заявки на запуск более миллиона аппаратов в рамках различных орбитальных группировок.
Ученый Хью Льюис из Великобритании представляет математическую модель, оценивающую не только риски отдельных столкновений, но и совокупную опасность, исходящую от целых «созвездий» спутников. Автор учитывает такие параметры, как маневренность аппаратов, скорость их сведения с орбиты после завершения работы и частоту прохождения через общие точки пространства.
Результаты моделирования показывают, что часть существующих и планируемых группировок уже превысила критический порог, за которым образование обломков может приобрести неконтролируемый, лавинообразный характер. Шесть из шестнадцати изученных систем, включая крупные американские и китайские проекты, попали в эту зону. Еще три группировки были классифицированы как нестабильные, где мусор накапливается, но пока не выходит из-под контроля. Примечательно, что риск был выявлен не только у мега-группировок: одна система из нескольких сотен аппаратов оказалась уязвимой из-за особенностей орбит, а флот мини-спутников был признан потенциально опасным, поскольку их малый размер не позволяет установить двигатели для активного уклонения от столкновений.
В своей работе Льюис предлагает пути снижения этих рисков без кардинального пересмотра космических программ. Среди возможных мер — увеличение аэродинамического сопротивления спутников для их ускоренного схождения с орбиты после завершения миссии, а также продление сроков активного существования аппаратов, что позволило бы сократить частоту запусков для замены вышедших из строя элементов.
Автор исследования отмечает, что в настоящее время регуляторы не располагают четкими стандартами оценки безопасности для целых групп спутников. Предложенная методика, по его мнению, может стать практическим инструментом для выявления потенциально опасных проектов на этапе планирования и выработки более строгих правил, что позволит сохранить работоспособность систем навигации, метеонаблюдения и связи, которые зависят от устойчивого функционирования орбитальных аппаратов.