Содержание
NASA беспокоится по поводу засилья телеком-спутников на орбите
NASA считает, что план Илона Маска по отправке 30 тыс. новых спутников Starlink на орбиту может привести к ее «существенной перегрузке», что увеличит риски столкновений, а также может помешать деятельности самого агентства. Об этом пишет Insider со ссылкой на письмо агентства Федеральной комиссии связи (FCC).
Письмо было направлено в FCC, поскольку в настоящее время она рассматривает заявку SpaceX на получение лицензии на развертывание спутников нового поколения Starlink Gen2. Сейчас, по данным NASA, на низкой орбите находятся 6,1 тыс. отслеживаемых объектов. Новые спутники Starlink увеличат их количество в пять раз, а количество отслеживаемых объектов на общей орбите удвоится и достигнет 50 тыс.
«Увеличение количества спутников такого масштаба в этих ограниченных диапазонах высот неизбежно влечет за собой дополнительный риск столкновений с космическим мусором«, — отмечают в агентстве.
Также NASA ставит под сомнения слова Маска о «нулевом риске» столкновений спутников Starlink с крупными объектами, так как каждый космический аппарат способен маневрировать.
Помимо опасений по поводу возможных столкновений, NASA отмечает риски для научных миссий — спутники SpaceX могут создавать помехи для наземного оборудования и спутников агентства. NASA не пытается запретить получение SpaceX лицензии FCC для Starlink Gen2, а хочет получить дополнительную информацию для снижения рисков. «NASA хочет убедиться, что развертывание системы Starlink Gen2 будет проводиться осмотрительно, чтобы обеспечить безопасность космических полетов и долгосрочную устойчивость космической среды«, — цитирует издание слова представителей агентства.
В 2022 году SpaceX планирует запустить рекордное количество орбитальных спутников. Темпы запуска достигнут одного в неделю. В 2021 году компания Илона Маска SpaceX побила собственный ежегодный рекорд по орбитальным запускам.
Стоит отметить, что проект Starlink не раз становился объектом критики ученых и других крупных космических корпораций.
Так, в конце декабря власти Китая обратились в ООН с жалобой на угрозу, исходящую от глобальной спутниковой системы Starlink. Как заявили в Пекине, в 2021 году спутники связи Starlink два раза, 1 июля и 21 октября, опасно сближались со строящейся китайской орбитальной станцией «Тяньгун», в результате чего она была вынуждена уклоняться от столкновения с космическими аппаратами. В китайском правительстве подчеркнули, что во время инцидентов на космической станции находились китайские астронавты, и обвинили SpaceX в нарушении действующих космических договоров.
В разное время эксперты из различных отраслей неоднократно заявляли, что проект от Starlink значительно повысил опасность столкновений космических объектов на разных орбитах Земли. Компания Viasat даже подала судебный иск с требованием прекратить запуск новых спутников Starlink, однако заявление было отклонено Апелляционным судом США.
Генеральный директор VSAT компании AltegroSky Сергей Пехтерев рассказал «Кабельщику», что на данный момент проблема, которой опасается НАСА, не так уж ощутима космической отраслью.
Возможно, заявление связано с беспокойством американского ведомства по поводу вчерашней новости о взрыве 40 спутников Starlink, но волнение вызывает скорее не текущая ситуация, а перспективы, отметил эксперт.
Как рассказал Сергей Пехтерев, из-за увеличения числа спутников связи Starlink количество потенциальных столкновений, которое рассчитывается специальными программами, может начать расти по экспоненте. На орбите есть два типа объектов: маневрирующие космические аппараты и космический мусор. Так, в ноябре прошлого года с космодрома в Плесецке была запущена ракета (предположительно, «Нудоль» — часть системы, работающей в противоракетной обороне Москвы), врезавшийся в старый советский военный спутник «Космос-1408». Авария «обогатила» околоземное пространство тысячами обломков, которые представляют опасность для управляемых объектов, в том числе и потому, что их можно увидеть только в телескоп.
«Система Маска работает так, что разрушившиеся спутники Starlink можно отследить, но в целом объектов на орбите становится все больше, вычислить орбиту многих из них, невозможно. Можно долго говорить, что ситуация стабильна, за ней наблюдают, спутники маневрируют, используется мощное оборудование и так далее. Это все, что говорили конструкторы и строители атомных станций, а потом у нас были аварии в Чернобыле и на Фукусиме. Так что, если вы государственный чиновник, отвечающий за безопасность гражданских космических аппаратов, с бюрократической точки зрения, правильно выразить озабоченность происходящим и сообщить об этом в Федеральную комиссию по связи, которая выдает разрешение для вывода спутников«, — уверен Пехтерев. При этом, по его мнению, дискуссии о небезопасности нахождения большого количества спутников на орбите будут вестись еще долго — скорее всего, до тех пор, пока «где-нибудь что-нибудь не грохнет».
Для справки, по данным Euroconsult, до 2030 года ежегодно планирует запускаться в среднем 1700 спутников.
Такие цифры отражают четырехкратное увеличение их числа. При этом крупные операторы спутниковой связи обеспокоены возможным серьезным увеличением количества спутников на орбите. Они отмечают, что в последнее время идет волна заявок на создание мегасозвездий. Самую масштабную новую заявку на создание группировки спутников подало правительство Руанды в сентябре 2021 года. Он предложили две группировки с общим количеством спутников равным 327 230 штук. Эксперты считают, что странам необходимо создать ряд правил, которые ограничат число вывода спутниковых группировок.
От редакции: отрадно видеть, что большинство спутников Starlink все же летают без сбоев 🙂
ВЗГЛЯД / Борьба с американскими спутниками над Украиной требует сложных решений :: В мире
МИД России предупредил о возможности удара по спутникам США, которые задействованы в конфликте на Украине.
В то же время Москва предлагает США и другим странам мира договориться о демилитаризации космоса, но на взаимной основе. О поражении каких спутниковых систем идет речь? И почему у такого шага со стороны России могут быть не только позитивные, но и негативные последствия?
Накануне замдиректора департамента по нераспространению и контролю над вооружениями МИД Константин Воронцов заявил, что коммерческие спутники США в случае их задействования в рамках конфликта на Украине могут стать законными целями для удара. Об этом дипломат сообщил на заседании Первого комитета Генеральной Ассамблеи ООН.
«В результате действий Запада неоправданным рискам подвергаются устойчивость мирной космической деятельности, а также многочисленные социально-экономические процессы на земле, от которых зависит благополучие людей, в первую очередь в развивающихся странах», – заявил Воронцов.
В то же время Россия предложила всем государствам обсудить космическую безопасность.
По мнению Москвы, страны мира должны договориться о том, чтобы не размещать любые виды оружия в космосе, а также не задействовать космические объекты в военных целях. Кроме того, Москва предлагает отказаться от разработок противоспутникового оружия, однако на взаимной основе.
При этом ранее американский предпринимать Илон Маск заявлял, что Россия «пытается убить» систему спутникового интернета Starlink над Украиной, которая имеет критически важное значение для местной армии и вооруженных формирований.
Кроме того, в 2020 году между Россией и США возникла большая дискуссия на тему безопасности в космосе. Так, в апреле Вашингтон обвинил Москву в испытаниях противоспутниковой ракеты прямого перехвата (DA-ASAT). Однако за этим стоит не просто противоспутниковая ракета, а целая система эшелонированной противоракетной обороны (ПРО) А-235 «Нудоль», которая предназначена для защиты российской столицы.
В ответ на обвинения США Москва призвала Вашингтон не выдумывать предлоги для игнорирования предложений России о неразмещении первыми оружия в космосе.
По словам замминистра иностранных дел РФ Сергея Рябкова, отказ США от диалога с Россией может означать, что «они взяли курс на создание ударных систем для развертывания в космическом пространстве».
Позже в декабре 2020 года США вновь заявили об испытаниях Россией противоспутниковой ракеты. По мнению Вашингтона, Россия разрабатывает два типа такого оружия – DA-ASAT, якобы способные уничтожать спутники на низкой околоземной орбите и несколько раз тестировавшиеся, а также будто бы испытанные в 2017 и 2020 годах системы космического базирования.
При этом, как ранее писала газета ВЗГЛЯД, американцы обвиняли Россию в том, что ранее делали сами в области противоспутниковой обороны. Например, в 2008 году они сбили аварийный американский спутник-шпион USA-193 при помощи ракеты SM-3, пущенной с борта крейсера «Лейк Эйри» в Тихом океане. Цель была поражена на высоте 246 км.
Кроме того, противоракеты SM-3 могут перехватить межконтинентальные баллистические ракеты (МБР) и баллистические ракеты подводных лодок (БРПЛ) не только на среднем, как говорят США, но и на начальном участке полета.
Годом ранее аналогичную атаку своего старого метеорологического спутника «Фэнъюнь-1С» предпринял Китай. Спутник был сбит на куда большей высоте – порядка 800 км, а его обломки, превратившись в космический мусор, стали представлять опасность для других спутников.
Таким образом, как отмечали эксперты, Россия не делает ничего из того, что уже не сделано другими военно-космическими державами.
С другой стороны, США все это время продолжали заниматься милитаризацией космоса, в том числе прикрываясь работой отраслевых коммерческих компаний, будь то Maxar Technologies или SpaceX. Причем мощности этих компаний использовались в интересах Пентагона до начала спецоперации на Украине как в вопросах разведки, так и в вопросах организации спутниковой связи.
Та же компания Maxar, например, в июне текущего года отказалась раскрыть детали ее военного сотрудничества с ВСУ. Как позже выяснили «РИА Новости», Maxar Technologies имеет 10-летний контракт с Национальным управлением военно-космической разведки США (NRO), одной из структур Пентагона, на сумму до 3,24 млрд долларов.
Контракт представляет собой «крупнейшее из когда-либо заключенных NRO соглашений на приобретение коммерческих изображений».
Помимо компании Maxar, еще одним важнейшим космическим компонентом, используемым в рамках конфликта на Украине, является сеть спутников Starlink Илона Маска. «Эта система исключительно важна для ВСУ. Спутники позволяют им в реальном времени получать разведывательную информацию и доводить ее до исполнителей, управлять беспилотниками. Использование этой системы в военных целях, безусловно, важный фактор, который требует противодействия с нашей стороны», – сказал газете ВЗГЛЯД член-корреспондент Академии военных наук Александр Бартош.
По его словам, сейчас на орбиту выведено чуть более тысячи спутников Starlink. «Сбивать их традиционными средствами и противоспутниковой ракетой вряд ли удастся ввиду их огромного количества. Необходимо разрабатывать новые средства и способы борьбы с такими целями», – считает эксперт.
Иной точки зрения придерживается эксперт в области космоса, руководитель сообщества «Советский космос» Максим Цуканов.
Он напомнил, что Россия, как уже было сказано выше, в 2020 году провела испытания противоспутниковой ракеты прямого перехвата. «Кроме того, у нас есть противоспутниковые самолеты разработки еще советских времен. Суть в том, что самолет входит в стратосферу, запускает ракету, которая достигает спутника противника и уничтожает цель», – рассказал Цуканов.
«Очевидно, что сейчас спутники США и их союзников помогают ВСУ, передавая точные координаты для нанесения ударов. Более того, на Украине применяется новая методика ведения войны,
когда артиллерия ВСУ, управляемая через спутниковую систему, наносит удары по ближайшим целям. Навигационно-спутниковая система и система связи позволяет украинским военным ускорить процесс наведения и нанесения ударов. Поэтому уничтожение спутников, работающих над Украиной, позволит снизить количество ударов противника по нашей инфраструктуре и городам», – заметил собеседник.
Однако уничтожение спутников несет и негативные последствия.
Среди них, например, образование космического мусора, продолжил эксперт. «Если спутники находятся достаточно низко, на стационарной орбите, то никаких страшных последствий это не несет. Обломки спутников просто сгорят в слоях атмосферы», – указал Цуканов.
«Другое дело, если спутники находятся чуть выше. В таком случае возникает вероятность создания неконтролируемого перемещения космического мусора. Если облако космического мусора будет нарастать в геометрической прогрессии по мере уничтожения соседних спутников с помощью мусора, то тогда орбита будет необитаемой для полетов человека», – добавил собеседник.
Более того, использование оружия в космосе против космических аппаратов будет нарушением международного права, напомнил в свою очередь Бартош. «Мы пока воздерживаемся от уничтожения американских спутников. Но не исключено, что в будущем ситуация может развиваться по-другому», – считает военный эксперт.
К тому же, в истории уже были случаи сбивания спутников. «Военные учения по уничтожению спутников проводили США, Южная Корея, Япония, Китай, Россия, – напомнил Цуканов.
– К страшным последствиям это не привело. И сейчас, если военным руководством нашей страны будет принято такое решение, то будут учтены все возможные последствия».
В то же время военный эксперт Алексей Леонков считает, что предотвратить работу американских спутников в пользу ВСУ можно двумя способами. Аппараты, отвечающие за связь, например, Starlink, можно подавлять с помощью систем РЭБ. Это же касается спутников ДЗЗ, то есть дистанционного зондирования земли, которые снимают земную поверхность в высоком разрешении, и по этим снимкам можно определить местоположение войск.
«Если после этого владельцы коммерческих спутников не образумятся, тогда их можно сбивать.
Такие удары были бы оправданными. Если мы будем выводить из строя только коммерческие спутники, то США как государство вряд ли будут на это реагировать ответными ударами, потому что Запад дистанцируется от прямого военного конфликта с Россией. Да и Илон Макс не просто так жаловался на то, что мы пытаемся «убить» его спутники.
Реакции со стороны Вашингтона на это не последовало», – отмечает Леонков.
Кроме того, как считает эксперт, демилитаризация космоса возможна лишь на взаимной основе, причем договаривающимися сторонами должны быть не только США и Россия, но и другие страны, которые в настоящее время активно развивают свои космические программы. При этом действия Москвы на этом направлении носят исключительно оборонительный характер.
Куда более скептично в этом вопросе настроен Иван Моисеев, научный руководитель Института космической политики. «Да, существует ракета, которую мы как минимум единожды испытали. Она способна дотянуться до низколетящих спутников. Но этих спутников тысячи, а у нас таких ракет – лишь десятки», – говорит он.
Моисеев также допускает военной ответ США даже в том случае, если ВС России собьют коммерческие спутники. «Американцы будут трактовать это как военное нападение. При этом их спутники мощнее наших, так уж получилось. Поэтому если мы собьем хотя бы один американский спутник – они собьют сразу несколько наших.
Поэтому этот комплекс проблем нужно решать каким-то иным способом и не в космосе», – предостерегает Моисеев.
Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД
Сколько спутников сейчас в космосе?
© nmedia/Shutterstock.com
В современном мире для работы требуется множество движущихся частей. Связь правит днем, и большая часть того, что она дает, скрывается на земной орбите. Спутники служат многим целям, от научных исследований до связи. Ежегодно вокруг Земли запускается гораздо больше спутников.
Спутники выполняют жизненно важную функцию для человечества и являются неотъемлемой частью функционирования современного общества. Многие потребности и проблемы, налагаемые требованиями современного общества, в значительной степени зависят от функций спутников, вращающихся вокруг Земли.
Сколько спутников сейчас находится на орбите?
По состоянию на январь 2022 года на орбите вокруг Земли находится 8 261 спутник.
Это ошеломляющее количество объектов на орбите. Более шокирует то, что только примерно половина из них активна. Среди стран, запускающих спутники, первое место занимают США.
В глубинах космоса находится более 3000 спутников, запущенных Соединенными Штатами. Они служат множеству целей, которые будут рассмотрены позже. Это неудивительно, учитывая статус страны как одного из лидеров освоения космоса.
Ближайшим конкурентом по количеству запусков является Китай, у которого в настоящее время на орбите находится 541 спутник. Там не так много международного участия, как можно было бы подумать. Страны, располагающие средствами для запуска объектов в космос, делают это.
Для чего используются спутники?
Спутники используются для прогнозирования погоды, телевизионного сигнала, интернет-коммуникаций и многого другого.
©AlexLMX/Shutterstock.com
В космосе находится более 8000 спутников, которые служат для самых разных целей. Львиная доля спутников находится в коммерческом секторе, где они выступают в роли средств связи и навигации.
Спутники связи обеспечивают точку контакта, благодаря которой такие устройства, как сотовые телефоны, модемы и IoT, могут эффективно работать. Некоторые из этих спутников связи также передают телевизионные сигналы. Они передают HD-видео на домашнюю тарелку с минимальной задержкой.
Недавние разработки привели к тому, что Starlink развернула несколько спутников для предоставления беспроводного широкополосного доступа в Интернет пользователям в более отдаленных районах. Тем не менее, он не имеет такой же скорости распространения, как более традиционные кабельные и широкополосные соединения DSL.
Они запускают другие спутники для навигационных целей, которые предлагают функции GPS в реальном времени для автономных устройств и мобильных телефонов. Изображение также является еще одним соображением. Спутники могут нести массив мощных камер, чтобы более точно представить Соединенные Штаты.
Что движет космическим ростом?
Заметно увеличилось количество запусков спутников благодаря развитию CubeSat.
CubeSats существуют с 1999 года и разработаны в Калифорнийском политехническом государственном университете.
НАСА проявляет особый интерес к CubeSat, так как они намного меньше традиционных спутников. За один запуск можно запустить несколько CubeSat, несущих множество научных инструментов, учитывая меньшую занимаемую площадь.
Рост запусков спутников также обусловлен инвестициями в другие сектора. Starlink добилась значительных успехов в предоставлении жизнеспособных интернет-услуг тем, кто находится в районах, где традиционное покрытие может оказаться нежизнеспособным. Рост службы был взрывным, и поэтому для передачи требуется специализированное космическое оборудование.
Amazon двигается в том же направлении со своим Project Kuiper. Kuiper призван заполнить ту же нишу, что и Starlink, предоставляя недорогую широкополосную связь тем, кто находится в неохваченных районах. Starlink и Amazon — одни из немногих крупных компаний, стремящихся запустить на орбиту десятки тысяч спутников в течение следующих нескольких лет.
Проблемы космоса
Несмотря на рост количества устройств, запускаемых в космос, у растущего рынка возникают некоторые проблемы. Они следующие:
- Космический мусор,
- Инородные тела,
- Синдром Кесслера,
- Подавители спутников.
Космический мусор
Между космическими полетами и запуском спутников на орбите много мусора. Космический мусор относится к любому искусственному объекту, оставленному на орбите. Удаление мусора — непростая задача, потому что есть тысячи брошенных спутников.
Угроза космической инфраструктуре связана с возможностью столкновений. Заблудший брошенный спутник может очень легко вывести из строя ключевой элемент инфраструктуры. Одним из возможных решений проблемы космического мусора является перемещение объектов дальше от орбиты.
С 23 000 единиц брошенного оборудования это непростая задача. Другим решением было бы направить объекты на падающую орбиту, где они могли бы беспрепятственно приземлиться в одном из океанов.
Хотя это, возможно, более жизнеспособно, чем подталкивание, оно все же представляет определенную экологическую опасность для океана. Десятки тысяч космических аппаратов на целый порядок больше, чем случайные космические аппараты, поднимаемые из океана.
Инородные тела
В космосе находится множество объектов, которые могут нанести ущерб сети функционирующих спутников на орбите. Инородные тела относятся к объектам из космоса, например, к астероидам.
Невозможно предсказать состояние астероидов-изгоев или даже такие элементы, как космическая погода. Такие явления, как солнечный ветер или вспышки, могут легко снизить функциональность или уничтожить инфраструктуру на орбите.
Особые опасения возникают в связи с разработкой и размещением в космосе большего количества искусственных объектов. Большая насыщенность территории на орбите Земли дает больше возможностей для целей, создавая серьезные риски для систем связи и навигации.
Синдром Кесслера
Синдром Кесслера был предложен ученым НАСА Дональдом Дж.
Кесслером в 1978 году. синдром Кесслера. Синдром Кесслера — это сценарий, при котором каскад космического мусора и другого мусора начинает вызывать столкновения на низкой околоземной орбите.
Термин был придуман в 1978 году, когда насыщенность спутников на орбите Земли была не такой большой, как сейчас. В последние годы он приобрел большую известность из-за нашей зависимости от спутников. Поток обломков и космического мусора может эффективно уничтожить большую часть орбитальной инфраструктуры.
Ущерб будет катастрофическим, включая телескоп Джеймса Уэбба и Международную космическую станцию. Блуждающий мусор, действующий как единая масса, является катастрофическим событием, о котором было объявлено в 2009 году.
В феврале 2009 года российский спутник Космос 2251 столкнулся с Иридиум 33. В результате столкновения образовалось облако из 2000 осколков, каждый из которых примерно размером с мяч для софтбола. Самое ужасное в этом то, что явление, возможно, уже началось сразу после этого инцидента.
Эксперты говорят, что это не мгновенное развитие, а скорее постепенный рост, пока не станет слишком поздно сдерживать его.
Спутниковые глушители
Это скорее временный риск, чем постоянный, но глушение спутников может нанести вред стране. Подавители спутниковых сигналов — это наземные устройства. Они являются недавней разработкой. Они служат формой информационной войны и могут блокировать связь, навигацию и целый ряд других потоков данных.
Эти глушители спутников сами по себе не повреждают спутники, но они делают невозможным прием сигналов, которые передаются обратно. Российские вооруженные силы разработали и развернули первые жизнеспособные модели спутниковых помех в 2019 году.. Соединенные Штаты также присоединились к гонке вооружений, а Космические силы разрабатывают собственный глушитель.
Недавняя военная операция российских войск на Украине привела к широкомасштабному развертыванию глушителей против современной страны. Были предприняты решительные меры, чтобы обойти ситуацию, чтобы жизнь населения в целом могла продолжаться в обычном режиме, но они были очень эффективны в нарушении связи на начальных этапах вторжения.
Орбита Земли скоро станет более переполненной
Эта статья была первоначально опубликована на Undark . Прочтите исходную статью .
Где-то в марте этого года на низкую орбиту Земли планируется запустить сеть из 10 небольших спутников с солнечными панелями. Хотя спутники, скорее всего, невидимы невооруженным глазом, они станут частью будущих сотен спутников, которые, по данным Агентства космического развития, или SDA, укрепят оборонный потенциал Соединенных Штатов.
SDA, созданная в 2019 году, — это организация в составе Космических сил США, недавно сформированного военного подразделения, которое управляет и защищает американские активы в космосе. И, как все хорошие стартапы, агентство позиционируется как революционер. Он направлен на то, чтобы изменить способ, которым военные приобретают и управляют своей космической инфраструктурой. Например, будущая спутниковая сеть под названием «Космическая архитектура национальной обороны» будет собирать и передавать информацию, отслеживать ракеты и помогать наводить оружие, помимо других задач.
Их трудно нокаутировать, как сбить стаю голубей сложнее, чем большую индейку.
Видение SDA имитирует и опирается на сдвиги, начавшиеся много лет назад в коммерческом секторе: группы дешевых маленьких спутников — часто весом в сотни фунтов, а не в тысячи — которые вместе выполняют то, что раньше делали большие и дорогие спутники.
Такие наборы небольших спутников называются созвездиями, и те, что находятся на низкой околоземной орбите, вращаясь на высоте 1200 миль или меньше над Землей, могут быстро передавать данные туда и обратно. Они полагаются на относительно недорогие космические аппараты, которые можно регулярно заменять и обновлять. И их тяжело подбить, как сбить стаю голубей сложнее, чем крупную индейку (или сидячую утку).
Первый космический корабль Национальной оборонной космической архитектуры будет запущен с базы космических сил Ванденберг, части так называемого Транша 0, который в конечном итоге будет состоять из 28 связанных спутников.
«Этот транш невероятно важен как своего рода первопроходец», — сказал Майк Эпполито, его программный директор. Первоначально запуск был запланирован на сентябрь 2022 года, затем был отложен до декабря из-за проблем с цепочкой поставок, а затем снова отложен до марта, чтобы исправить неисправные источники питания на восьми спутниках.
Теперь, когда военные начали прокладывать этот путь, они также столкнутся с теми же проблемами, с которыми недавно пришлось считаться коммерческому сектору: переполненные орбиты, возможные столкновения и небо, заполненное синтетическими электромагнитными сигналами. Военные и разведывательные спутники не получили такого распространения, как, скажем, те, что принадлежат SpaceX, и астрономы не уделяли им такого внимания. Но повышенная зависимость от созвездий приведет к орбитальным выбросам, которые могут помешать научным исследованиям и создать повышенную вероятность столкновений.
Получайте самые захватывающие научные новости недели на свой почтовый ящик каждую пятницу.
Зарегистрируйтесь сейчас
«То, как мы действуем в космосе, — это то, как мы должны вести себя по соседству: действуйте ответственно, не мусорьте и убирайте мусор».
Несмотря на это, многие эксперты считают, что противостоять этим вызовам возможно. «То, как мы действуем в космосе, — это то, как мы должны вести себя по соседству: действуйте ответственно, не мусорьте и убирайте свой мусор», — сказал Даррен Макнайт, старший технический сотрудник частной компании Leolabs, которая отслеживает объекты в космосе. и помогает спутниковым операторам избегать возможных сбоев. «Это не так сложно. Но если вы просто делаете одну из трех вещей, этого недостаточно».
Министерство обороны знакомо с космосом. Фактически, в 1958 году армия запустила первый американский спутник «Эксплорер-1». В течение десятилетий после этого в космосе доминировали военные и разведывательные космические аппараты, их полезная нагрузка позволяла, среди прочего, вести наблюдение, связь, навигацию и прогнозировать погоду.
Но, начиная с 2017 года, волна фирм частного сектора начала запускать на низкую околоземную орбиту больше спутников меньшего размера. Iridium, провайдер связи, запустил в том году десятки спутников. Другие компании хотели собирать данные, такие как Planet, которая стремилась делать ежедневные снимки Земли, и Spire, у которой есть датчики, отслеживающие погоду, корабли и самолеты. В 2019 году, SpaceX Илона Маска запустила свои первые спутники связи Starlink, предназначенные для обеспечения быстрого доступа в Интернет по всему миру. Сегодня в эксплуатации находится несколько тысяч спутников Starlink, а в планах — до 42 000. Следующее по величине созвездие, созданное интернет-компанией OneWeb, будет иметь около 7000 спутников на орбите, когда их стадо будет завершено в будущем.
Хотя министерство обороны уже давно интересовалось идеей небольших спутниковых созвездий, только когда эти компании начали связывать их воедино — для выполнения той же работы, что и военные — например, для фотосъемки. Земли, или обеспечение подключения к данным — вот военные начали серьезно заниматься ими.
Концепция впервые появилась в Агентстве перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США. В 2017 году агентство создало программу под названием Blackjack, которая стремилась использовать коммерческую технологию малых спутников в военных целях. «Если они могут построить от сотен до тысяч космических кораблей и сделать это в момент, когда они смогут предложить коммерчески привлекательную услугу, то Министерству обороны также следует подумать о том, как они могут это сделать», — сказал Стивен Форбс, нынешний руководитель программы Blackjack.
В то время не все были довольны. «В отделе было много колебаний по поводу такого огромного сдвига в архитектуре, — сказал Дерек Турнир, нынешний директор Агентства космического развития, — от Battlestar Galactica — очень дорогих, изысканных спутников» до стада взаимосвязанных более мелких спутников. В частности, в ВВС тогдашний секретарь Хизер Уилсон публично задалась вопросом, были ли созвездия такими же способными и выносливыми, как их более крупные и сложные предшественники, особенно для таких задач, как предупреждение о ракетах и навигация.
Тем не менее, в 2019 году Фред Кеннеди, бывший директор отдела тактических технологий DARPA, который руководил программой «Блэкджек», уволился, чтобы стать первым директором нового SDA. Его планы в то время представляли собой, по сути, увеличенную версию Блэкджека с целью иметь спутники, которые могли бы обмениваться данными друг с другом и отправлять их на Землю лучше и быстрее, с современным аппаратным и программным обеспечением, с максимальной скоростью. более дешевая стоимость. (Кеннеди ушел со своего нового поста всего через несколько месяцев.)
Основополагающая концепция АСД остается практически неизменной. Таким образом, его архитектура будет состоять из нескольких уровней спутников, а количество космических аппаратов будет исчисляться сотнями. Эти слои будут передавать данные для обмена информацией с разных датчиков; гусеничные ракеты; предоставить альтернативу GPS; и подскажите оружию куда целиться. По словам Турнира, они также будут включать данные с коммерческих спутников. Поскольку космические аппараты менее дороги и более заменяемы, SDA может регулярно обновлять их, в то время как более старые спутники должны ждать замены десять или более лет.
Теперь военные могут просто купить эту новейшую технологию у таких компаний, как Lockheed Martin и York Space Systems. «У нас есть несколько спутниковых компаний, которые занимались этим еще до моего рождения, — сказал Джеймс Фернандес, руководитель программы запуска SDA, — а также у нас есть другие, совершенно новые».
В данный момент команда сосредоточена на том, чтобы первый транш 0 прошел гладко. «Ракета-носитель может превратить спутник в кучу кусочков», — сказал Фернандес, который частично отвечает за то, чтобы эти маленькие космические корабли не разбивались на более мелкие части — космический мусор, прежде чем они даже доберутся до места.
Тем временем диспетчеры космического движения и астрономы, уже справившиеся с быстрорастущим количеством коммерческих созвездий, выясняют, как лучше ориентироваться в более густонаселенном будущем.
Созвездия могут стать «серьезной проблемой, когда речь идет не о сотнях или даже тысячах спутников, а о десятках тысяч».
Во-первых, солнечный свет, отражающийся от поверхностей спутников, и радиоволны, которые спутники часто используют для передачи данных, могут проявляться в датчиках телескопов на Земле, искажая сигналы, исходящие от звезд, галактик и газов. .
По словам Джонатана Макдауэлла из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, радио- и оптические астрономы начали высказывать опасения еще в 1980-х годах, но только когда SpaceX начала запускать свои спутники Starlink, проблема превратилась из раздражающей в проблематичную. С тех пор такие астрономы, как Мередит Роулз — ученый-исследователь из Вашингтонского университета и член новой международной группы под названием «Центр защиты темного и спокойного неба от помех со стороны спутниковых созвездий» — работают над смягчением негативного воздействия созвездий. о науке и чистоте неба. Тем не менее, группа не комментирует военные спутники и сосредотачивается на коммерческих группировках. Космические корабли обороны, по словам Ролза, являются для нее «полным слепым пятном».
«Потребовалось 40 лет, чтобы прийти к тому, что это стало реальной проблемой», — сказал Макдауэлл, который публикует примерно ежемесячный отчет обо всех космических запусках. Созвездия, отметил он, могут стать «серьезной проблемой, когда речь идет не о сотнях или даже тысячах спутников, а о десятках тысяч».
Турнеар сказал, что его агентство уделяет пристальное внимание проблемам загрязнения неба. Он отмечает, что архитектура SDA мала по сравнению с коммерческими предприятиями, с более высокими орбитами, чем у многих других созвездий, что делает его космический корабль более тусклым с точки зрения земли. «Мы далеки от той плотности, при которой мы вызываем какие-либо световые вспышки, чтобы вы могли видеть наш спутник оптически с земли, — сказал он, — поэтому мы не должны вызывать никаких проблем с астрономией».
И, по крайней мере теоретически, с военными спутниками может быть легче иметь дело, чем с коммерческими, поскольку они заинтересованы в том, чтобы оставаться незаметными. Макдауэлл, например, сказал, что в данный момент его это не беспокоит. «С точки зрения астрономического воздействия, я не думаю, что сейчас нас беспокоят военные», — сказал он.
«Даже относительно небольшое количество спутников, орбиты которых засекречены, проблематичны».
Но он и другие беспокоятся о потенциальных столкновениях спутников и космического мусора с добавлением военных созвездий. «Даже относительно небольшое количество спутников, орбиты которых засекречены, проблематичны», — сказал Макдауэлл, поскольку для управления космическим трафиком необходимо знать, где он на самом деле находится.0018 это .
Leolabs будет отслеживать объекты SDA, но чем больше спутников находится на орбите, тем выше вероятность того, что они врежутся друг в друга или во множество уже находящихся там предметов мусора. «Мы можем помочь вам почти гарантировать, что вы не попадете под отслеживаемый обломок», — сказал Макнайт из Leolabs. «К сожалению, существуют сотни тысяч объектов, которые слишком малы для нас или кого-либо, чтобы их можно было увидеть. Они все еще могут убить тебя».
Это означает, что для SDA важно построить космический корабль, способный восстанавливаться после небольших столкновений (и иметь план по сбитию космического корабля, который не выживают , поэтому они не создают больше мусора). «Я знаю, что SDA понимает, как это сделать», — сказал Макнайт.
Но им также приходится бороться с большими кусками существующего космического мусора — отработавшими корпусами ракет размером со школьный автобус, оставшимися от американских и русских запусков во время холодной войны. «Эти скопления массивных заброшенных объектов обладают гораздо большим потенциалом образования мусора, чем любое из этих созвездий», — сказал Макнайт. Члены созвездия, в конце концов, вообще могут уйти от опасности. «Это маленькие, очень маневренные, хорошо осведомленные, хорошо контролируемые и ответственные спутники», — продолжил он.
Но любое столкновение создает тонны осколков (металлические осколки, болты, кусочки краски, осколки солнечных батарей), которые летают по космосу, делая другие аварии еще более вероятными и создавая тонны новых фрагментов. Например, если два старых корпуса ракет столкнутся друг с другом, огромное облако обломков может обрушиться на спутники SDA так же легко, как и на спутники Starlink. «Они могут сильно повлиять на эти созвездия», — сказал Макнайт.
Компания Tournear серьезно относится к проблеме мусора. «Это то, что мы отслеживаем, и мы, безусловно, работаем с промышленностью, чтобы найти способы смягчить это», — сказал он. Агентство, например, планирует сбить свои спутники или вывести их с орбиты в течение пяти лет после окончания их миссии, уменьшив количество мусора над Землей и в соответствии с новым федеральным правилом. (Раньше космический аппарат мог вращаться в течение 25 лет после окончания срока его службы. )
Спутники SDA также будут находиться в милях над наиболее загруженными орбитами, что сделает столкновения менее вероятными. «Я знаю, что они очень усердно работают над созданием чувствительных систем, обладающих значительной способностью выполнять маневры для предотвращения столкновений», — сказал Макнайт.
Даже если военные спутники не представляют проблем на уровне коммерческих, Министерство обороны в то же время поддерживает распространение частных . «Возможно, вопрос не в том, что у военных будут огромные созвездия, а в том, что «военные будут заказчиками всех этих огромных созвездий», — сказал Макдауэлл. Например, ВВС только что дали SpaceX 1,9 доллара.миллионный контракт на годовое тестирование подключения Starlink в Европе и Африке. А в начале декабря SpaceX объявила о новом бизнес-подразделении под названием Starshield, которое сосредоточится на предоставлении правительству возможностей спутниковой группировки, таких как связь и наблюдение Земли, для миссий национальной безопасности.