Сколько спутников на орбите земли: Сколько спутников находится на орбите Земли? |

Содержание

500 тысяч объектов вокруг Земли

На орбите Земли, по последним оценкам НАСА, без толку вращается более 500 тысяч рукотворных объектов: уже не функционирующие спутники, запчасти ракет и всевозможные, отделившиеся от них, фрагменты. Из них около 23 тысяч теоретически поддаются мониторингу, благодаря своим размерам, но преобладающая часть мусора — малые объекты, буквально всего в пару сантиметров длиной, и именно они представляют серьезную опасность. Большая часть этого хлама движется по орбите на огромной скорости, до 28 тысяч километров в час, и частица размером не более сантиметра может вывести из строя действующий спутник.

Столкновения действующих космических объектов с мусором пока — чрезвычайно редки, но потенциально очень опасны. В 2007 году Китай разрушил один собственный спутник баллистической ракетой. В 2009 году произошло столкновение американского коммерческого спутника с уже не действующим российским метеорологическим. Последствием этой встречи стали десятки обломков, которые теперь движутся в опасной близости от спутников китайских. В 2015 году объекты, появившиеся в результате того столкновения, стали причиной эвакуации команды МКС.

Человечество начало задумываться о проблеме космического мусора на орбите в 1960-х годах, но до сих пор не была успешно проведена ни одна миссия. Устройства, выполнившего бы функции космического пылесоса, пока создать не удается.

На орбите Земли находится более 7 тысяч спутников, и всего 1500 из них в настоящее время функционируют. В течение следующего десятилетия их количество, по прогнозам, должно вырасти до 18 тысяч в связи с планами по запуску так называемых созвездий — больших групп спутников для улучшения глобального интернет-покрытия. Проблемы будут усугубляться, ведь космический мусор постепенно «крошится», превращаясь в более мелкие составляющие, собрать которые становится все более нереалистичной задачей.

Достигшие самых больших успехов в реализации проекты имеют много общего и, к сожалению, от принципа пылесоса далеки. Ненужные объекты небольшими частями или, в случае крупных, по одному, должны быть каким-либо образом быть спущены ближе к Земле, в плотные слои атмосферы, где их становится возможным сжечь. Все было проще, если бы объекты были статичны, но ведь они движутся на огромных скоростях и, хоть и в одну сторону, но по зачастую непредсказуемым траекториям.

ГАРПУН

Фото: Европейское космическое агентство

В рамках проекта e.DeOrbit Европейское космическое агентство прорабатывает способы реализации сбора мусора с орбиты. Сейчас работа сконцентрирована на двух вариантах — сети и роботизированные клешни. Цель у них одна — собрать мусор в кучу и сдвинуть его в более низкий слой атмосферы, где его можно будет сжечь. Самое раннее время потенциального запуска проекта — 2021 год.

САЧОК

CleanSpace — проект швейцарского института, который должен отправиться на свою первую миссию уже в 2018 году. Он разработан для поштучного сбора ненужных объектов на орбите методом захвата специальной сетью-сачком и начнет с непростой задачи — доставки швейцарского бездействующего спутника размерами всего 10 на 10 сантиметров, который двигается по орбите на достаточно большой скорости, беспорядочно вращаясь при этом вокруг своей оси.

УДАР ТОКОМ

В самом конце прошлого года Японское космическое агентство JAXA запустило в космос электродинамическую сеть. Проект активно разрабатывался последние 10 лет и заключается в том, что к нежелательным объектам на орбите можно применить электрический ток, тем самым изменив их траекторию и направив их в плотные слои атмосферы для сжигания. К небольшому запущенному в космос аппарату прикреплен трос из алюминия и стали длиной 700 метров, который обладает электродинамическими свойствами — вырабатывает электроэнергию во время движения через магнитное поле. Буквально на днях стало известно, что эта миссия потерпела неудачу.

Одна из причин, по которой проекты по сбору хлама в космосе реализуются так медленно, это крайне низкая возможность предсказать, что будет работать, а что — нет. При столкновении спутника с мусором, а также мусора друг с другом часто образуется новый мусор, и засоренность космоса перестает поддаваться контролю. Согласно расчетам, в среднем каждые пять лет будут происходить крупные столкновения, даже при условии полного прекращения космических запусков, а количество мусора будет расти. Как расчистить пространство вокруг Земли — остается важнейшим вопросом человечества.

Искусственные спутники Земли — орбиты, технологии, связь, позиционирование, запуски, функции, рекорды, самые известные

Спутники делятся на искусственные и естественные. Впервые данный термин был использован Иоганном Кеплером в 1611 году. На протяжении более 400 лет было открыто множество естественных и создано руками человека искусственных спутников.

Естественный спутник небесного тела — другое небесное тело, которое вращается вокруг первого по определенной орбите. Искусственный спутник — объект, построенный людьми с определенной целью: GPS, ГЛОНАСС, обеспечение связи, наблюдение за космосом и Землей и так далее. На борту Земли кружится огромное количество спутников разных размеров, принадлежащих разным странам. Альтернативы такому применению орбиты и как следствие замусориванию внешнего пространства пока нет.

Самое обсуждаемое по теме Искусственные спутники Земли

На планете Земля есть огромное количество жутких мест. В качестве примера можно привести заброшенный остров Норт-Бразер, который до 1930 года был местом для содержания пациентов с оспой, проказой и другими ужасными заболеваниями. После этого этот клочок земли недалеко от Нью-Йорка использовался для реабилитации подростков с наркотической зависимостью. Сегодня на острове изредка появляются туристы, которые хотят пощекотать себе нервы и посмотреть на старинное здание больницы Риверсайд, где и содержались люди с ужасными заболеваниями. Помимо этого пугающего места, есть множество других. Некоторые из них особенно страшны на спутниковых снимках. Давайте посмотрим на фотографии и узнаем, чем именно являются эти пугающие объекты.

Самая распространенная горная порода во Вселенной – это лед. Он есть на Сатурне, Марсе, Юпитере и Уране, а некоторые спутники практически из него состоят. Наша планета тоже не исключение: более одной десятой доли суши покрыто «вечным» льдом, а пятая часть поверхности находится под снегом. Более того, ледники – самые крупные хранилища пресной воды. Когда они начинают таять, талая вода питает реки и оказывает огромное влияние на климат Земли, который, как вы вероятно знаете, активно меняется. Лед также играет центральную роль в климате, геологии и жизни. Недавно исследователи из NASA опубликовали спутниковые снимки, на которых отображается состояние самого крупного шельфового ледника Антарктиды. В сравнении со снимками, сделанными несколько десятилетий назад, протяженность морского льда сократилась на 26%. Но почему льды стремительно таят и чем это грозит?

В 1960-е годы США и Канада запустили Проект высотных исследований, в рамках которого разрабатывали методы вывода искусственных спутников Земли на низкие орбиты при помощи «космических пушек». Ими была собрана 406-миллиметровая пушка с длиной ствола 40 метров, способная выстреливать 180-килограммовыми снарядами со скоростью 3600 метров в секунду — этого хватало, чтобы грузы отправлялись в суборбитальный полет. Но для вывода спутников на околоземную орбиту этой мощности мало, поэтому отправляемому снаряду был необходим ракетный двигатель. В 2014 году в Калифорнии была основана компания SpinLaunch, которая решила воплотить идею полувековой давности в реальность. Она хочет построить огромную центрифугу для раскрутки небольших ракет-носителей и «выкидывания» их в небо. Ожидается, что эта технология сократит наносимый природе обычными ракетами вред, а также снизит стоимость отправки грузов в космос. Недавно агентство NASA решило помочь компании SpinLaunch с проведением испытаний.

Автомобильные навигаторы, приложения для заказа такси, фитнес-трекеры и другие сервисы работают при помощи спутниковой системы навигации GPS. Прямо сейчас на орбите нашей планеты находятся 32 спутника, которые обмениваются данными с нашими устройствами и позволяют нам в любое время узнавать свое местоположение с высокой точностью. Обычным людям технология GPS позволяет ориентироваться на улицах незнакомых городов, заказывать такси не зная адреса ближайшего дома, узнавать данные о своих спортивных достижениях и так далее. Водители используют GPS для поиска наиболее короткого маршрута до места назначения, а военные полагаются на спутниковые данные для нанесения точных ударов по вражеской технике. Получается, что технология очень важная и играет большую роль в нашей повседневной жизни. Что же будет, если система навигации GPS внезапно исчезнет?

Арктика — это обледенелый район нашей планеты, который примыкает к Северному полюсу. Ее площадь составляет 27 миллионов километров, и почти вся эта территория покрыта льдом. Из-за того, что арктические земли очень холодные, там обитает очень ограниченное количество животных, в числе которых есть необычные овцебык, белый медведь, снежный баран и другие. Растений в Арктике тоже очень мало, но те, что есть, могут вырастать до 2-метровой длины. Также в арктических землях были найдены бактерии, которые обладают устойчивостью к антибиотикам — такое себе открытие, потому что это свойство микробов может стать причиной очередной пандемии. Недавно ученые изучили арктический лед при помощи спутниковых снимков и узнали , что из-за воздействия парниковых газов, они тают «с пугающей скоростью». Кажется, уже к середине XXI века наша планета будет выглядеть по-другому.

Некоторые искусственные спутники нашей планеты находятся на геостационарной орбите, которая располагается прямо над экватором. Летая по этой орбите, спутники обращаются вокруг Земли с такой же скоростью, с которой она вращается вокруг своей оси. Таким образом, для наблюдателя снизу спутники будто бы постоянно находятся на одном месте — максимум, они могут немного колебаться в стороны. Недавно частная американская компания ExoAnalytic Solution, которая следит за положением спутников при помощи глобальной сети оптических телескопов, заметила странное явление. В конце января китайский спутник SJ-21 сблизился со сломанным несколько лет назад аппаратом Compass-G2 и опустил его на высоту 300 километров. Тем самым аппарат уничтожил крупный космический мусор, который мог врезаться в космические корабли или исследовательские аппараты. Это похвально, только представители США считают это действие подозрительным.

Освоение космоса изначально имело сугубо военные цели и было тесно связано с распространением ядерного оружия. Да, армия во многом является двигателем прогресса. Системы спутниковой навигации, Интернет, и даже микроволновая печь — это тоже все военные технологии. Поэтому не удивительно, что одни из первых искусственных спутников Земли были военными. Правда, до ядерного оружия дело все же не дошло. В основном они использовались в разведывательных целях — осуществляли фотосъемку, и затем сбрасывали пленку на Землю. Но с тех пор технологии, в том числе и военные, ушли далеко вперед. Согласно данным из открытых источников, примерно пятая часть от всех спутников являются военными. Они могут не только собирать разведданные, но и выполнять многие другие задачи — отвечают за связь, навигационные системы, защиту от баллистических ракет и многое другое. Вообще, говорить о современных военных технологиях сложно, так как информация в основном находится под грифом строгой секретности. Однако кое-что о них все же известно.

В 2018 году компания SpaceX начала запускать космос спутники Starlink, которые должны обеспечить интернетом жителей даже самых отдаленных поселений нашей планеты. Считается, что для создания стабильной системы, на околоземной орбите должно находиться как минимум 12 000 интернет-спутников. Узнав об этой цифре, многие астрономы забили тревогу, потому что обилие светящихся спутников на небе может помешать изучению далеких планет, галактик и других космических объектов. До сих пор явных признаков того, что спутники Starlink мешают исследованиям, не было. Но недавно польские ученые изучили снимки, сделанные инструментом Zwicky Transient Facility (ZTF) в период между ноябрем 2019 и сентябрем 2021 года. Судя по ним, с каждым годом изучать космос действительно становится все сложнее, потому что на фотографиях космоса образуются оставленные спутниками светящиеся линии.

Площадь поверхности Земли составляет 510 миллионов квадратных километров и за всем этим пространством нужно регулярно следить. Наблюдения помогают ученым быстро узнавать о природных катастрофах, контролировать состояние ледников и лесов, планировать строительство городов и так далее. Для регулярного снятия поверхности Земли на фото в высоком разрешении используется самое разное оборудование, начиная от спутников и заканчивая небольшими дронами. Запуск космических аппаратов стоит очень дорого — каждый килограмм обходится в более 10 000 долларов. Самолеты и тем более дроны обходятся еще дешевле, однако в идеале ученые хотят свести расходы к минимуму, чтобы направить деньги на выполнение еще более важных задач. Недавно компания Urban Sky представила технологию, которая позволяет заметно снизить стоимость наблюдений за поверхностью Земли.

По данным Европейского космического агентства (ESA), с начала космической эры в 1957 году человечество запустило на околоземную орбиту 12 360 спутников. Примерно 7630 из них до сих пор наворачивают круги вокруг нашей планеты, однако только 4700 спутников находятся в рабочем состоянии. Само собой разумеется, это не предельно точные цифры — количество спутников на околоземной орбите увеличивается чуть ли не каждую неделю. Сильнее всего пространство вокруг Земли заполняет компания SpaceX, которая регулярно запускает спутники для расширения зоны покрытия своего интернет-провайдера Starlink. Обилие таких объектов создает большую опасность — если один из них столкнется с какой-либо космической станцией, астронавты могут пострадать. На днях один из спутников Starlink чуть не протаранил китайскую станцию «Тяньгун», из-за чего Китай обвинил в «не безопасном» поведении в космосе не столько компанию SpaceX, сколько США.

#космосиздома

И сейчас на орбите круглосуточно дежурят аппараты спецназначения. Примерно пятая часть всех спутников в космосе принадлежит военным. На околоземных орбитах летом 2021 года находилось 2666 искусственных спутников, из них 154 принадлежат американским военным, около 100 — российским, 63 — китайской армии. В других странах, таких как Франция, Израиль, Германия, Италия, Индия, Великобритания, Турция, Мексика, Испания и Япония, их количество составляет менее десяти.

Цифры эти не окончательные. Из-за секретности и существования ряда летательных космических аппаратов двойного назначения (их применяют и армия, и гражданские службы) невозможно назвать точное количество военных спутников. Однако каждый год число искусственных спутников Земли увеличивается, на околоземную орбиту запускаются новые, которые умеют собирать еще больше информации и выполнять еще больше функций.

Разведка, связь, контроль за баллистическими ракетами: для присутствия на орбите военных космических аппаратов создают новый род войск — космические силы. Конечно, большая часть их работы остается засекреченной.

А начиналась история невидимого фронта в космосе еще в конце 50-х. Приоритетом были не гражданские исследовательские спутники, а военные.

В 1956 году, еще до запуска первых спутников, в Особом конструкторском бюро №1 (ОКБ-1) Сергея Королёва начались исследования по вопросу создания орбитального фоторазведчика — «объекта ОД-1». Проектом занимался сектор Евгения Рязанова. В первоначальных вариантах космический аппарат состоял из приборного отсека и возвращаемой капсулы. В составе приборного отсека были баки с топливом, тормозная двигательная установка, а также на нем были закреплены радиоантенны. Возвращаемая капсула конической формы содержала пленочную фотоаппаратуру и оборудование, необходимое для облегчения поиска после приземления.

В то же время бюро разрабатывало пилотируемый космический корабль — «объект ОД-2». Проект вел талантливый конструктор и будущий космонавт Константин Феоктистов. Именно он предложил использовать для спуска на Землю шарообразный спускаемый аппарат.

В начале 1959 года Королёв предложил унифицировать системы корабля и фоторазведчика в едином проекте под шифром «Восток». Сложное и дорогое фотооборудование предлагалось разместить в спускаемом аппарате вместо пилота, возвращая его на Землю вместе с отснятыми пленками. Фоторазведчик был принят в разработку под названием «Восток-2». Во избежание путаницы позднее его переименовали в «Зенит-2».

Фоторазведчик «Зенит-2»: 1 — фотоаппаратура; 2 — спускаемый аппарат; 3 — баллоны системы ориентации; 4 — приборный отсек; 5 — антенны телеметрических систем; 6 — тормозная двигательная установка; 7 — датчик ориентации по Солнцу; 8 — построитель вертикали; 9 — антенна программной радиолинии; 10 — антенна системы радиоразведки

Первый запуск «Зенита» состоялся 11 декабря 1961 года, но на участке работы третьей ступени ракеты-носителя произошла авария, и корабль был уничтожен при помощи находящейся на борту взрывчатки. Вторая попытка 26 апреля 1962 года прошла удачно, и аппарат получил обозначение «Космос-4». Однако из-за сбоя в системе ориентации пришлось сократить полет до трех суток, и, соответственно, удалось получить лишь небольшую часть фотоматериалов. Третий «Зенит» («Космос-7») был запущен 28 июля 1962 года и успешно возвратился с фотографиями одиннадцать дней спустя.

Подготовка спутника типа «Зенит-2» к стыковке с ракетой-носителем перед полетом

В 1964 году приказом МО СССР спутник «Зенит-2» был принят на вооружение Советской армии. Серийное производство было организовано в государственном ракетно-космическом центре «ЦСКБ-Прогресс» в Куйбышеве (сейчас г. Самара).

В 1964 году ОКБ-1 С. П. Королёва получило задание по улучшению характеристик разведывательных спутников «Зенит-2», и обновленный аппарат получил обозначение «Зенит-2М», а после принятия на вооружение в 1970 году — собственное имя «Гектор».

В середине 1960-х годов произошел необычный случай: к советскому правительству обратились представители высшего американского руководства с просьбой… отснять с нашего спутника территорию восьми штатов США, что им было необходимо для составления точных географических карт этих местностей. Этот заказ американской стороны был выполнен с хорошим качеством и оплачен в валюте. А пошли американцы на такой беспрецедентный шаг потому, что у них в то время еще не было собственных спутников, способных делать из космоса снимки земной поверхности с необходимым разрешением.

Но малая продолжительность жизни аппаратов, созданных на основе «Востока», вынуждала запускать их очень часто. К середине 70-х годов осуществлялось по 30–35 стартов ежегодно, но даже при такой интенсивности суммарное время полета «Зенитов» не превышало 400 суток в год. Во время международных кризисов интервалы между запусками приходилось сокращать, доводя их частоту до предела производственных мощностей. Например, в период советско-китайского конфликта вокруг острова Даманского с 25 февраля по 25 апреля 1969 года стартовало десять фоторазведчиков, а когда летом 1969 года возник новый конфликт на острове Гольдинском, на протяжении трех месяцев запустили еще 15 аппаратов.

Другим серьезным недостатком фоторазведчиков типа «Зенит-2» оставалась невозможность получить изображения до возвращения отснятой пленки на Землю. С этой точки зрения даже двухдневный полет спутника в условиях военно-политического кризиса оказывается неприемлемо долгим. К примеру, для отслеживания обстановки на Ближнем Востоке в ходе арабо-израильской войны в октябре 1973 года Советскому Союзу пришлось запустить три фоторазведчика с интервалом в три дня и каждый из них вернуть на Землю через шесть суток.

Разработчики стремились добиться от спутников большей эффективности, КА совершенствовались. Появились новые варианты: «Зенит-4», «Зенит-4М» («Ротор»), «Зенит-4МК» («Гермес»), «Зенит-4МТ» («Орион»), «Зенит-4МКМ» («Геракл»). Позднее на базе «Зенитов» были созданы спутники «Ресурс», предназначенные для съемки Земли в народнохозяйственных целях, научные спутники «Фотон» для исследования в области космического материаловедения и «Бион» для изучения воздействия факторов космического полета на живые организмы — мышей, крыс, обезьян.

Всего было разработано восемь модификаций аппаратов данного типа, произведено более 600 запусков, и разведывательные полеты продолжались вплоть до 1994 года.

В «ЦСКБ-Прогресс» помимо семейства «Зенитов» были разработаны и запущены в серийное производство и другие типы аппаратов космического наблюдения — «Янтарь», «Орлец» и т.п.

У нас в экспозиции можно ознакомиться с макетами космического корабля «Восток» и спутника «Бион-М».

Ждем вас в центре «Космонавтика и авиация»!

Оповещение | Хватит ли в космосе места для десятков миллиардов спутников, как предполагает Илон Маск? Мы так не думаем.

Майлз Лифсон и Ричард Линарес — 4 января 2022 г. В настоящее время на орбите находится более 4500 активных спутников. Хотя потребовалось более пяти десятилетий, чтобы достичь тысячи одновременных активных спутников, рост активного населения орбиты за последнее десятилетие резко увеличился, в основном благодаря таким компаниям, как SpaceX, разрабатывающим группировки спутников для обеспечения доступа в Интернет. Предоставлено: Mirexon через Canva.com

Исследователи , интересующиеся орбитальной емкостью, сюрреалистично проснуться и обнаружить, что Илон Маск комментирует вопрос, который был центральным в вашей работе: сколько спутников мы можем разместить на низкой околоземной орбите (НОО)? Согласно недавнему интервью газете Financial Times , Маск считает, что на НОО могут сосуществовать десятки миллиардов спутников. Хотя мы согласны, что это важный вопрос, особенно для тех, кто планирует запустить тысячи собственных спутников в ближайшем будущем, его оценка чрезмерно оптимистична. По бессмертным словам Дугласа Адамса (и самого мистера Маска), пробел — это больших. Но LEO недостаточно велик, чтобы безопасно удовлетворить такой орбитальный спрос.

В настоящее время на орбите находится более 4500 активных спутников. Хотя потребовалось более пяти десятилетий, чтобы достичь тысячи одновременных активных спутников, рост активного населения орбиты за последнее десятилетие резко увеличился, в основном благодаря таким компаниям, как SpaceX, разрабатывающим группировки спутников для обеспечения доступа в Интернет. Было предложено еще более 100 000 спутников, из которых почти 40 000 были предложены Федеральной комиссии по связи США только в ноябре 2021 года. Хотя не все эти предложенные созвездия будут двигаться вперед, те, которые это сделают, и все будущие созвездия все равно должны будут найти место на орбите и доступный спектр для связи (что также ограничивает орбитальную емкость).

Глядя на физический объем, занимаемый спутником, все равно, что пытаться оценить пропускную способность шоссе, выясняя, сколько остановившихся автомобилей может поместиться на тротуаре.

Есть два основных мнения об орбитальной емкости. Одним из них является вероятностный подход, в котором пропускная способность орбиты зависит от определенного приемлемого риска столкновения при различных допущениях. Другой — детерминированный , с точки зрения того, сколько спутников может быть размещено в системе скоординированных спутниковых местоположений (или слотов), которая позволяет избежать риска столкновения активных спутников на станции друг с другом. Оба фреймворка нужны для разных целей.

Наша работа сосредоточена на детерминированной пропускной способности орбиты, которая особенно хорошо подходит для ответа на вопросы о пропускной способности больших созвездий, например, сколько спутников может поместиться на НОО и как различные конструкции созвездий влияют на доступное пространство для других. Мы разобьем эту проблему на две части: как разместить слоты на каждой высоте в почти сферических объемах или оболочках и как сложить эти оболочки на близких высотах.

Большинство крупных созвездий (в том числе построенных SpaceX) спроектированы таким образом, чтобы спутники в одной из припаркованных орбитальных плоскостей не создавали опасности столкновения с другими спутниками на той же высоте. Это как если бы у вас было несколько пересекающихся автомагистралей, но автомобили на каждой дороге были точно расставлены, чтобы гарантировать, что на перекрестках не произойдет никаких аварий, даже если все проезжают через каждый перекресток на полной скорости. Хотя проектирование оболочек таким образом, чтобы избежать этих столкновений внутри оболочки, не избавит вас от необходимости двигаться, чтобы избежать обломков или спутников, проходящих мимо оболочки, это значительно упрощает операционную сложность и повышает орбитальную безопасность для всех, поэтому это разумная практика.

Имея это в виду, рассматривать физический объем, занимаемый спутником, как показатель пропускной способности, вводит в заблуждение — это все равно, что пытаться оценить пропускную способность шоссе, выясняя, сколько остановившихся автомобилей может поместиться на тротуаре. На практике и автомобили, и спутники, движущиеся с высокой скоростью, должны в целях безопасности оставлять некоторое расстояние между транспортными средствами. На Земле размер вашего следующего расстояния зависит от таких факторов, как качество ваших тормозов и шин, видимость, скорость и терпимость водителя к риску. В космосе расстояние следования зависит от того, насколько хорошо вы знаете фактическое местоположение задействованных спутников, их маневренные возможности и стратегию, а также то, как спутники размещены внутри своей оболочки. Поскольку орбитальная скорость является неотъемлемым свойством выбранной орбиты, дополнительный трафик, не предназначенный для совместимости, не приводит к низким скоростям и пробкам; это приводит к опасным близким сближениям и резкому увеличению риска столкновения, что требует тщательного мониторинга и периодических маневров для предотвращения столкновения.

Работая в тесном сотрудничестве с коллегами-исследователями, наша работа исследует эмпирические и аналитические пределы размера созвездия для заданных минимальных расстояний. Используя разумные минимальные расстояния разделения, отдельные оболочки могут вмещать от сотен до тысяч спутников. Текущие методы проектирования созвездий обычно включают отдельные оболочки для каждого оператора, разделенные высотой. Тем не менее, при соответствующем техническом обмене и координации, для нескольких операторов принципиально возможно занимать слоты в общей оболочке.

Еще одно важное соображение, касающееся вместимости, — это то, как близко друг к другу можно укладывать снаряды вертикально. Спутники не движутся по идеально круговым орбитам — на их орбиты влияет несферическое гравитационное поле Земли и такие силы, как атмосферное сопротивление и давление солнечного излучения. В то время как отклонения внутри оболочки могут быть устранены с помощью минимальных разделительных расстояний и стратегий управления спутниками, большие группировки должны быть вертикально отделены друг от друга, чтобы обеспечить постоянную орбитальную безопасность. Естественно, чем больший разброс по высоте требует выбранная оператором орбита и стратегия управления, тем меньше снарядов (а значит, и спутников) может поместиться в той или иной области пространства. Операторы должны свести к минимуму вертикальное пространство, занимаемое каждой из их оболочек, а регулирующие органы должны быть готовы дать отпор, если операторы заявляют о чрезмерно большой ширине оболочек.

Тщательная техническая работа над орбитальной емкостью и глубокое понимание компромиссов различных конструкций созвездий имеют решающее значение для поддержки политических и нормативных дискуссий о рациональном, справедливом, эффективном и экономичном использовании НОО. Космос является общим и конечным ресурсом — к лучшему или к худшему, когда его использует одна нация, он ограничивает орбиты, которые могут использовать другие. Мы призываем всех операторов, таких как г-н Маск, учитывать орбитальную эффективность в своем процессе проектирования, чтобы достичь самобезопасных и безопасных для соседей орбит и созвездий, чтобы максимизировать доступность драгоценного объема НОО для всех пользователей. Без тщательного планирования и если мы проигнорируем альтернативные издержки запланированных орбитальных распределений, на НОО может не оказаться подходящего места для завтрашнего Starlink.

Майлз Лифсон — докторант Массачусетского технологического института и научный сотрудник Лаборатории астродинамики, космической робототехники и управления (ARCLab). Ричард Линарес — доцент кафедры аэронавтики и космонавтики Чарльза Старка Дрейпера и директор ARCLab. Исследования в ARCLab финансируются различными спонсорами, в том числе Аэрокосмической корпорацией, Управлением научных исследований ВВС, Исследовательской лабораторией ВВС, DARPA, MathWorks, НАСА, Лабораторией реактивного движения НАСА, Национальным научным фондом и Космическими силами США. Лифсон и Линарес предоставили Amazon платные технические консультации по космической устойчивости и проектированию орбиты. Мнения, выраженные в этой статье, являются их собственными и не отражают точку зрения Массачусетского технологического института, спонсоров наших исследований или любых других организаций, с которыми они связаны.

Коммерческий

Политика и политика
Илон МаскмегасозвездияУправление космическим движениемStarlink

Включите JavaScript, чтобы просматривать комментарии с помощью Disqus.

Сколько спутников вращается вокруг Земли?

Космос поддерживается своей аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.

Тысячи спутников, вращающихся вокруг Земли, маленькие — например, этот кубсат, выпущенный с Международной космической станции.
(Изображение предоставлено НАСА, CC BY-NC)

Первоначально эта статья была опубликована по адресу The Conversation. (открывается в новой вкладке) Издание предоставило статью в Space.com Expert Voices: Op-Ed & Insights .

Суприя Чакрабарти (открывается в новой вкладке) , профессор физики Массачусетского университета Лоуэлл

Кажется, каждую неделю в космос запускается очередная ракета с марсоходами , туристами или, чаще всего, спутниками . Идея о том, что «пространство становится переполненным (открывается в новой вкладке)» существует уже несколько лет, но насколько оно переполнено? И насколько многолюдно будет?

Я профессор физики и директор Центра космических исследований и технологий Массачусетского университета в Лоуэлле. Многие спутники, выведенные на орбиту, погибли и сгорели в атмосфере, но остались тысячи. Группы (открывается в новой вкладке), отслеживающие запуски спутников (открывается в новой вкладке), не всегда сообщают одни и те же точные цифры, но общая тенденция ясна и поразительна.

(Изображение предоставлено The Conversation)

С тех пор как в 1957 году Советский Союз запустил Спутник — первый искусственный спутник, человечество с каждым годом неуклонно выводит на орбиту все больше и больше объектов. Во второй половине 20-го века наблюдался медленный, но устойчивый рост: до начала 2010-х годов ежегодно запускалось от 60 до 100 спутников .

Но с тех пор темп резко увеличился.

К 2020 году в результате 114 запусков в космос было запущено около 1300 спутников, что впервые превысило отметку в 1000 новых спутников в год. Но ни один прошлый год не сравнится с 2021 годом. По состоянию на 16 сентября вокруг Земли уже начали вращаться около 1400 новых спутников, и с течением года их число будет только увеличиваться. Только в этом месяце SpaceX вывела на орбиту еще 51 спутник Starlink.

Постоянно сокращающиеся размеры технологий привели к появлению крошечных спутников, подобных тому, над которым здесь работают студенты. (Изображение предоставлено Эдвином Агирре/Массачусетский университет Лоуэлла, CC BY-ND)

Маленькие спутники, легкий доступ к орбите

Есть две основные причины такого экспоненциального роста. Во-первых, еще никогда не было так легко запустить спутник в космос. Например, 29 августа 2021 года ракета SpaceX доставила на Международную космическую станцию несколько спутников, в том числе один, построенный моими учениками . 11 октября 2021 года эти спутники будут выведены на орбиту, и количество спутников снова увеличится.

Вторая причина заключается в том, что ракеты могут нести больше спутников легче и дешевле, чем когда-либо прежде. Это увеличение не связано с тем, что ракеты становятся более мощными. Скорее, спутники стали меньше благодаря революции в области электроники. Подавляющее большинство — 94% — всех космических аппаратов, запущенных в 2020 году, были малыми спутниками — спутниками, которые весят менее 1320 фунтов (600 кг).

Большинство этих спутников используются для наблюдения за Землей или для связи и Интернета. Только в 2020 году две частные компании Starlink от SpaceX и OneWeb вместе запустили почти 1000 малых спутников с целью подключения к Интернету в недостаточно обслуживаемых районах земного шара. Каждый из них планирует запустить более 40 000 спутников в ближайшие годы, чтобы создать так называемые «мега-созвездия» на низкой околоземной орбите.

Несколько других компаний присматриваются к этому рынку стоимостью 1 триллион долларов США , в первую очередь Amazon со своим проектом Kuiper .

Многолюдное небо

С огромным ростом количества спутников страхи перед переполненным небом начинают сбываться. Через день после того, как SpaceX запустила свои первые 60 спутников Starlink, астрономы начали видеть, что они загораживают звезды (откроется в новой вкладке). Хотя влияние на видимую астрономию легко понять, радиоастрономы опасаются, что они могут потерять чувствительность на 70 % на определенных частотах (открывается в новой вкладке) из-за помех со стороны спутниковых мегасозвездий, таких как Starlink.

Эксперты изучали и обсуждали потенциальные проблемы, связанные с этими созвездиями , и способы спутниковых компаний решить их . К ним относятся уменьшение количества и яркости спутников, обмен информацией об их местоположении и поддержка лучшего программного обеспечения для обработки изображений.

По мере того, как низкая околоземная орбита становится переполненной, растет беспокойство по поводу космического мусора , а также реальная возможность столкновений .

Будущие тенденции

Менее 10 лет назад демократизация космоса была целью, которую еще предстоит реализовать. Теперь, когда есть студенческие проекты по космической станции (открывается в новой вкладке) и более 105 стран, имеющих хотя бы один спутник в космосе, можно утверждать, что эта цель вполне достижима.

Каждое революционное технологическое достижение требует обновления правил или создания новых. SpaceX проверила способы снижения воздействия созвездий Starlink (открывается в новой вкладке), а Amazon сообщила о планах вывести свои спутники с орбиты в течение 355 дней после завершения миссии. Эти и другие действия различных заинтересованных сторон вселяют в меня надежду, что коммерция, наука и усилия людей найдут устойчивые решения для этого потенциального кризиса.

[ Редакторы The Conversation, посвященные науке, здоровью и технологиям, выбирают свои любимые истории. Еженедельно по средам (открывается в новой вкладке).]

Эта статья перепечатывается из Разговора (открывается в новой вкладке) под лицензией Creative Commons. Прочтите исходную статью (откроется в новой вкладке).

Следите за всеми проблемами и дебатами Expert Voices — и участвуйте в обсуждениях — на Facebook и Twitter. Выраженные взгляды принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения издателя.

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Профессор физики Массачусетского университета Лоуэлл

спутников, вращающихся вокруг Земли в 2022 году

Загрузить эту страницу в формате PDF по вопросам космического пространства (UNOOSA), на конец января на орбите вокруг Земли находился 8 261 отдельный спутник; рост на 11,84% по сравнению с апрелем 2021 года.

В прошлом году в космос было запущено рекордное количество объектов, 1 807 из которых покинули планету в 2021 году; это на 41,84% больше, чем в 2020 году. Для сравнения, в течение 2020 и 2021 годов в космос был запущен 3081 объект, что составляет примерно 25% когда-либо запущенных объектов. После первого запуска в 1957 году потребовалось почти 25 лет, чтобы достичь количества запусков за последние два года. На простом количественном уровне это демонстрирует рост и развитие космической отрасли в последнее время. Рост продолжится с 179объекты запущены только в январе!

Откуда были запущены все эти космические объекты?

На конец января 2022 года в космос было запущено 12 293 объекта, и в списке UNOOSA числится 31 пусковая установка, включая запуски с воздуха, с моря и даже с подводных лодок. Есть также космические запуски с Международной космической станции. Пять лучших стартовых площадок:

Мыс Канаверал в США с 3 509запускает.
Космодром Плесецк в России с 2 150 пусков.
Космодром Байконур в Казахстане с 1 975 пусков.
База ВВС Ванденберг в США с 1 229 пусками.
Centre Spatial Guyanais во Французской Гвиане с 616 пусками.

В дополнение к этим сайтам были также запуски из Китая, Индии, Японии, Южной Кореи, Северной Кореи, Новой Зеландии, Алжира, Австралии, Израиля и Ирана.

Есть надежда, что Великобритания будет добавлена в этот список со следующим обновлением блога. Летом этого года космодром Корнуолл готовится к запуску первого горизонтального спутника, а космодром Саксаворд на Шетландских островах в Шотландии продвигается вперед со своими средствами вертикального взлета и надеется запустить метеорологический спутник в этом году.

Все орбитальные спутники работают, не так ли?

Как мы отмечали ранее, из всех объектов, запущенных в космос, записи UNOOSA указывают на то, что в данный момент вокруг Земли находится 8 261 спутник. Есть также более 100 объектов, вращающихся вокруг других тел, таких как Луна, Марс и т. д. Разница в количестве запущенных объектов заключается в том, что они либо вернулись на Землю, либо сгорели в атмосфере, как это происходит с большинством кубсатов.

Вы можете быть удивлены, узнав, что не все спутники, вращающиеся в настоящее время вокруг Земли, работают. На самом деле, по данным Союза обеспокоенных ученых (UCS), который ведет учет действующих спутников, было отмечено, что на конец декабря было всего 4 852 активных спутника, что эквивалентно примерно 58% спутников, вращающихся вокруг Земли.

Или, другими словами, почти 42% объектов, находящихся в настоящее время на орбите Земли, представляют собой просто бесполезные куски металла – это около 3 500 объектов!

Как мы уже упоминали, дела в космической отрасли развиваются быстро, и между данными UNOOSA и UCS есть разница в месяц, и в следующем разделе мы будем использовать данные UCS на конец декабря.

Что делают все эти активные спутники?

Используя обновление UCS, по состоянию на конец декабря основными целями оперативных спутников являются:

Связь: 3 135 спутников – увеличение на 71,12% с декабря 2020 года.
Наблюдение за Землей: 1 030 спутников – увеличение на 13,69% с декабря 2020 года.
Разработка/демонстрация технологий: 385 спутников – увеличение на 10% с декабря 2020 года.
Навигация/позиционирование: 154 спутника – увеличение на 2,67% с декабря 2020 года.
Космическая наука/наблюдения: 108 спутников – рост на 3,85% с декабря 2020 года.
Науки о Земле: 22 спутника – увеличение на 10% с декабря 2020 года.
Прочие цели – 18 спутников.

Следует отметить, что некоторые спутники имеют несколько назначений и разделены на категории по основному назначению.

В целом с декабря 2020 года количество активных спутников увеличилось на 43,89%. В следующем разделе мы рассмотрим, что движет этим увеличением.

У кого больше спутников?

Анализ того, кто управляет наибольшим количеством спутников, дает четкое представление о росте числа. В первую десятку операторов по наибольшему количеству спутников входят:

SpaceX – 1 815 спутников . Это спутниковая широкополосная группировка Starlink, принадлежащая американской компании Илона Маска, которая на прошлой неделе была активирована над Украиной.
OneWeb — 394 спутника . Группировка спутникового интернета OneWeb, британская компания спутникового широкополосного доступа.
Planet Labs – 188 спутников . Это спутники наблюдения Земли для этой американской компании, большинство из которых — Dove CubeSats.
Министерство национальной обороны Китая – 134 спутника . Это комбинация глобального позиционирования/навигации Beidou и созвездий Yaogan Earth Observation.
Spire Global — 120 спутников . Это спутники наблюдения за Землей для этой американской компании, которые далее определяются как доставляющие данные метеорологии и автоматической системы идентификации (АИС).
Swarm Technologies – 119 спутников. Это спутники спутниковой широкополосной связи американской компании, известные как группировка SpaceBEE.
Минобороны России — 109 спутников . Комбинация спутников для связи, наблюдения за Землей и навигации.
Iridium Communications – 75 спутников . Это спутники связи для этой американской компании.
SES SA – 48 спутников. Это спутники связи для коммерческой компании, базирующейся в Люксембурге.
Индийская организация космических исследований (ISRO) – 44 спутника . Это национальная космическая организация Индии, и у них есть орбитальные спутники, выполняющие широкий спектр функций, включая связь, наблюдение за Землей, навигацию и позиционирование, развитие космической науки и технологий.

Детальное рассмотрение операторов подтверждает тот факт, что в настоящее время движущей силой роста является космический сектор широкополосной связи. Ожидается, что эти операторы продолжат запускать спутники для расширения своих группировок, и на рынок также выйдут новые игроки, а это означает, что увеличение количества спутников, о котором говорилось в начале блога, вероятно, продолжит расти.

Кто является пользователем спутников?

Анализ основных пользователей спутников дает:

3 094 спутника указаны как имеющие коммерческих пользователей – опять-таки управляемые космическими компаниями широкополосного доступа.