Содержание
Сколько спутников будет вращаться вокруг Земли в 2021 году?
В топ-10 стран, доминирующих в спутниковой индустрии, входят США, Китай, Россия, Великобритания, Япония, Индия, Европейское космическое агентство, Канада, Германия и Люксембург.
Рост числа спутников за последнее десятилетие был в основном обусловлен разработкой меньшего по размеру спутника CubeSat, который позволяет одновременно запускать большое количество маленьких спутников. Раньше ракеты использовались для запуска только одного или двух спутников одновременно.
Другие причины могут заключаться в том, что спутниковые данные стали применяться в различных индустриях. Геоинформационные и космические технологии решают ряд задач в таких развивающихся секторах, как сельское хозяйство, образование, продовольственная безопасность, изменение климата, развитие сельских районов, здравоохранение, государственное управление, энергетика и окружающая среда, а также в транспортном водоснабжении, городском развитии и борьбе со стихийными бедствиями.
Другими факторами развития, вызвавшими рост числа запусков спутников, являются гонка за услугами спутниковой широкополосной связи. Ярким примером является спутниковая группировка SpaceX Starlink. В мае 2021 года SpaceX запустила 172 спутника Starlink всего за три подхода, в результате чего в их созвездие входит более 1600 спутников, в то время как правительство Великобритании, которому принадлежит часть OneWeb, запустило 72 спутника в 2021 году.
Помимо этих примеров есть и другие компании, такие как Kuiper (дочерняя компания Amazon) и Lightspeed от канадской компании Telesat, которые планируют запустить спутниковые широкополосные созвездия в диапазоне от нескольких сотен до нескольких тысяч.
Беспокойство по поводу растущего числа спутников
Цифры могут показаться интересными и позитивными, но, напротив, у специалистов они вызывают серьезное беспокойство. Автоматически появляется вопрос управления космическим движением и космическим мусором.
По данным NASA, на низкой околоземной орбите летают миллионы кусков мусора: обломки космических кораблей, крошечные пятна краски с космических кораблей, части потерянных или нерабочих ракет и спутников, объекты, которые являются результатом природных взрывов в Космосе. Большая часть этого космического мусора летит с очень высокой скоростью, и существует высокая вероятность возникновения случайных аварий, которые приведут к образованию опасного количества космического мусора, а также нарушат каналы соседних активных спутников, передающих важную информацию астронавтам и международным космическим центрам. Потенциально это может создать цепную реакцию и привести к массовой катастрофе. Мусор также создает угрозу безопасности людей и имущества на Земле и в Космосе, а также затрудняет будущие операции и исследования космоса.
Именно по этой причине управление космическим движением и мониторинг космического мусора являются глобальными проблемами, которые необходимо решать немедленно. Межагентский координационный комитет по космическому мусору (IADC) – международный форум правительственных органов по координации деятельности, связанной с вопросами техногенного и природного мусора в космосе – разработал руководящие принципы по сокращению засорения и созданию безопасного пространства для всех. Недавно Европейскому космическому агенству (ESA) поручили организовать миссию ClearSpace-1 — одну из первых в мире миссий по удалению космического мусора, которая должна быть запущена в 2025 году.
Растущий спрос на данные широкополосной съемки, в сочетании с другими футуристическими инновациями и технологиями, будет поддерживать процветание коммерческой спутниковой индустрии в ближайшие годы.
BBC Russian — В мире
Эта страница заархивирована и больше не обновляется
Узнать больше об архивировании страниц (на англ.яз.)
Сегодня на сайте
- Сайт bbcrussian.com переходит на адаптивный дизайн
- Самолеты США и союзников нанесли удар по ИГ в Сирии
- ООН: Турция не справляется с сирийскими беженцами
- Путин требует согласовать удары по ИГ с Сирией
- Пресса Британии: крылатые ракеты США для Польши
- Нарушитель, проникнувший в Белый дом, был вооружен
- В Алжире похищен гражданин Франции
- Равен ли суммарный вес муравьев весу человечества?
Последнее обновление: вторник, 12 апреля 2011 г. , 08:57 GMT 12:57 MCK
- Версия для печати
Первый искусственный спутник Земли был запущен в 1957 году в СССР. С тех пор в космос отправлено более 6000 спутников. Спутники становятся все более важными для жизни на Земле. Они используются для самых разных целей: безопасности, связи, навигации, развлечений, и – самое важное – позволяют нам увидеть нашу планету в новом свете. Здесь вы можете узнать, кто владеет спутниками, где они находятся и в чем их предназначение.
У кого больше всего спутников?
423 из общего числа 957 действующих спутников, которые находятся на орбите в настоящее время, принадлежит США. Следом по числу спутников стоит Россия. Китай также занимает значительное место на орбите. По меньшей мере 115 стран являются совладельцами спутников. На этой схеме указаны страны, где находятся владельцы или операторы спутника.
44 страны мира сотрудничают в запуске и управлении спутниками (как правило, это группа из двух-трех стран). Здесь они указаны как совместные проекты. США, Тайвань, Япония и Франция являются самыми активными участниками проектов космического сотрудничества.
Спутники, которые имеют более трех международных владельцев, указаны как принадлежащие нескольким странам.
Тесный космос: история запусков
В 1957 году СССР первым отправил в космос искусственный спутник Земли. С тех пор на орбиту было запущено более 6000 спутников. На этой схеме видна динамика запусков спутников, начиная с 1957 года, СССР (и затем Россией), КНР, и другими странами. В год, когда запуски достигли пика для страны, поставлен символ спутника.
Для СССР это были 1970-1980 годы, что отражает период расцвета советской военно-космической программы, когда запускалось много спутников разведки, навигации и связи.
Пик для США пришелся на 1998 год: именно в этот год началась реализация создания трех коммерческих сетей спутниковой связи: Globalstar, Iridium и ORBCOM. Многие из этих спутников были запущены при помощи американских ракет-носителей, порой по несколько спутников в одной ракете.
В целом, пик запусков спутников можно объяснить изменениями в их предназначении. В 1970-е годы возникла большая потребность в спутниках связи. В 1990-е – в навигационных спутниках, а в последнее десятилетие – в гражданских и научно-исследовательских спутниках.
Если эта тенденция продолжится, то космические державы, возможно, продолжат строительство более крупных, долговечных спутников, а международные гражданские институты, такие как университеты, могут взяться за производство малых, более дешевых спутников.
Космические аппараты как мусор
Верхняя часть графика показывает общее количество спутников, запущенных между 1957 и 2000 годами. Серая зона – это спутники, которые со времени запуска перестали действовать, оранжевая – это спутники, которые все еще находятся в эксплуатации.
Самый старый действующий спутник на орбите — Amsat-Oscar 7, который был запущен с базы ВВС США Ванденберг в Калифорнии 15 ноября 1974 года. Он находится на низкой околоземной орбите и используется в основном радиолюбителями.
Серая зона — это 5428 спутников. Многие из бездействующих аппаратов сейчас стали частью орбитального мусора. По подсчетам НАСА, на околоземной орбите находится около 19 тысяч объектов размером более 10 см.
Национальные приоритеты
На этой схеме спутники выделены в четыре группы по главным владельцам-операторам – это США, Россия, КНР и другие страны (спутники совместного владения и сотрудничества не включены). По ней видно, что на предназначение спутников влияет экономический и политический климат в различных частях мира.
Предназначение (коммерческое, правительственное, военное или гражданское) отражает главного пользователя спутника, однако важно заметить, что многие спутники – аппараты многоцелевого использования. Например, спутник может иметь коммерческое и военное предназначение одновременно.
Коммерческими спутниками владеют отдельные компании и синдикаты, финансируемые инвесторами, а также частными группами. Спутники используются для средств связи и вещания. Военные спутники часто используются для разведки и навигации, а также радиосвязи. Правительственные спутники предназначены для метеорологических и научных наблюдений. Гражданские пользователи обычно включают академические институты и группы научных энтузиастов.
Около двух третей всех действующих спутников используется для коммуникаций. Спутники навигационные, разведывательные, для наблюдения за процессами на Земле, а также астрофизические и геоисследовательские составляют от 5 до 7% от общего числа.
Вокруг Земли за 80 минут
Эта схема дает представление о том, сколько времени нужно некоторым спутникам, чтобы совершить полный оборот вокруг Земли. Спутники на низкой околоземной орбите (НОО) – на высоте от 80 до 1700 км — проносятся вокруг планеты со скоростью в 30 раз большей, чем авиалайнер. Такой спутник облетает планету за 88 минут.
Спутники НОО составляют почти половину от общего числа действующих спутников. Они обычно используются для разведки, научных наблюдений и фотосъемки поверхности Земли.
Высота геосинхронной орбиты почти всегда постоянна – около 35700 км, спутники на этой орбите движутся синхронно с Землей, совершая полный оборот приблизительно за 24 часа. Так что с поверхности планеты кажется, что эти спутники практически не двигаются, поэтому их орбиту называют еще геостационарной. На геостационарной орбите обычно находятся метеорологические спутники, а также спутники связи и ретрансляции вещания.
Источники
В этих схемах использованы данные Союза озабоченных ученых (Union of Concerned Scientists – UCS). Союз является ведущей неправительственной научной организацией. Он был создан на базе студентов и преподавателей Массачусетского технологического института в 1969 году.
База данных UCS по спутникам обновляется каждый квартал:
Нажать
http://www.ucsusa.org/nuclear_weapons_and_global_security/space_weapons/technical_issues/ucs-satellite-database.html
В проекте также использованы данные из следующих организаций.
Нажать
НАСА Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA)
Нажать
Европейское космическое агентство (ESA)
Нажать
Европейский институт космической политики (ESPI)
Исследователи-консультанты проекта:
Нажать
Лора Грего (Laura Grego, UCS)
Нажать
Джефф Фауст (Jeff Faust, The Space Review)
Нажать
Джонатан Макдауэлл (Jonathan McDowell, Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics)
Нажать
Спирос Пагкратис (Spyros Pagkratis, European Space Policy Institute)
Нажать
Наверх
- Сообщить об ошибке
- Версия для печати
- Главная
- Россия
- Экономика
- Наука
- Общество
- Британия
- Спорт
- Аналитика
- Ваше мнение
- Видео и аудио
- Learning English
BBC © 2014 Би-би-си не несет ответственности за содержание других сайтов.
Эта страница оптимально работает в совеменном браузере с активированной функцией style sheets (CSS). Вы сможете знакомиться с содержанием этой страницы и при помощи Вашего нынешнего браузера, но не будете в состоянии воспользоваться всеми ее возможностями. Пожалуйста, подумайте об обновлении Вашего браузера или об активации функции style sheets (CSS), если это возможно.
Сколько спутников вращается вокруг Земли?
Количество спутников, вращающихся вокруг Земли, увеличивается в геометрической прогрессии. (Изображение предоставлено Shutterstock)
Искусственные спутники когда-то были редкостью на низкой околоземной орбите (НОО), и лишь немногие из них вращались вокруг планеты на заре космической эры в 1950-х годах. . Но теперь вокруг Земли роятся тысячи спутников, и еще больше людей ждут, чтобы к ним присоединиться.
Итак, если поставить точную цифру, сколько спутников вращается вокруг Земли и сколько может присоединиться к ним в ближайшем будущем? И как только все эти спутники будут запущены в космос, какие проблемы они могут вызвать?
После того, как Советский Союз запустил Спутник , первый в мире искусственный спутник, в 1957 году, медленный, но устойчивый поток спутников прибыл на НОО, от 10 до 60 запускаемых ежегодно до 2010-х годов, Суприя Чакрабарти, профессор физики в Массачусетском университете Лоуэлл, написал в статье, опубликованной на Space. com , дочернем сайте Live Science. С тех пор эта скорость резко возросла: в 2020 году на НОО было запущено более 1300 новых спутников, а в 2021 году — более 1400 спутников, пишет Чакрабарти. По данным ООН, по состоянию на сентябрь 2021 года на НОО насчитывалось около 7500 спутников.0007 Индекс космических объектов (открывается в новой вкладке).
Связанный: Луна вращается?
Переполненный рынок
Количество спутников на НОО, регионе, который простирается на расстояние до 1424 миль (2000 километров) от Земли, в ближайшие десятилетия будет продолжать расти экспоненциально. Это связано с тем, что частные компании создают свои собственные мегасозвездия, каждое из которых содержит тысячи отдельных спутников, которые будут использоваться для разработки более быстрых онлайн-сетей и предоставления ряда других услуг, таких как мониторинг 9.0007 изменение климата .
Этот рост активности происходит в настоящее время в основном из-за снижения затрат, сказал Аарон Боли, астроном из Университета Британской Колумбии. «Мы знаем, что SpaceX, OneWeb, Amazon и StarNet/GW [китайская спутниковая сеть] предложили в общей сложности 65 000 спутников, включая все этапы» их спутниковых программ, — сказал Боли в интервью Live Science. И добавил, что «в общей сложности было предложено более 100 000 спутников».
В октябре 2021 года Руанда также объявила о создании собственного мегасозвездия под названием Cinnamon, которое может содержать более 320 000 спутников. Неясно, когда этот проект может стать реальностью, но страна запросила разрешение на начало проекта, сообщает твит (откроется в новой вкладке) Космического агентства Руанды.
Однако все эти новые спутники сопряжены с множеством новых проблем, о чем свидетельствует исследование мегасозвездий, проведенное в мае 2021 года под руководством Боли и опубликованное в журнале Scientific Reports .
«Это вызывает проблемы с управлением космическим движением, усугубляет распространение космического мусора, мешает астрономии и наблюдениям за звездами, а запуски и повторные входы ракет вызывают загрязнение атмосферы», — сказал Боли. «Мы все еще пытаемся понять степень воздействия».
Космический трафик и мусор
Поскольку в ближайшие десятилетия на орбиту будет выведено больше спутников, количество столкновений и последующего космического мусора, вероятно, будет расти. На НОО уже находится не менее 128 миллионов фрагментов мусора. Из них около 34 000 имеют размер более 4 дюймов (10 сантиметров), по данным Музея естественной истории в Лондоне, и в будущем их будет еще больше.
«Безопасная эксплуатация такого количества спутников станет серьезной проблемой, — сказал Боли. «Авария на одной конкретной орбите, в результате которой образуется значительное количество космического мусора, может повлиять на широкий диапазон орбит».
Столкновения — не единственный источник космического мусора; По словам Боли, спутники также могут выйти из строя из-за длительного воздействия интенсивного ультрафиолетового излучения на НОО.
Космический мусор может нанести значительный ущерб другим спутникам, а также другим космическим кораблям. В июне 2021 года на Международную космическую станцию врезался обломок, пробивший дыру в манипуляторе; К счастью, космическая станция и находящиеся внутри астронавты избежали серьезных повреждений, Живая наука ранее сообщала о .
Связанный: Как крошечные кусочки космического мусора наносят невероятный ущерб?
В конце концов, количество спутников на НОО может привести к безудержной цепочке столкновений, которые разбросают космический мусор вокруг НОО до такой степени, что мы не сможем запускать новые ракеты. Эта возможность известна как синдром Кесслера, и многие астрономы опасаются, что это может помешать человечеству стать многопланетным видом, если мы не сможем контролировать космический мусор.
Представление художника о том, как может выглядеть синдром Кесслера. (Изображение предоставлено Shutterstock)
(открывается в новой вкладке)
«У эффекта Кесслера не будет четкого момента, когда он включается», — сказал Боли. «Скорее, это постепенный переход из-за дисбаланса скорости образования и удаления мусора». Но некоторые данные уже свидетельствуют о том, что активное удаление мусора с LEO необходимо, чтобы избежать распространения синдрома Кесслера, добавил он.
Однако удаление космического мусора с НОО сопряжено с трудностями с точки зрения логистики, и до сих пор нет согласованного метода удаления, согласно Scientific American (открывается в новой вкладке).
Запуски и возвращение в атмосферу
Космическая отрасль имеет гораздо меньший углеродный след , чем другие отрасли, такие как авиационная промышленность. По данным The Guardian (открывается в новой вкладке), при среднем запуске ракеты в атмосферу Земли выбрасывается от 220 до 330 тонн (от 200 до 300 метрических тонн) углерода. Для сравнения, средний дальнемагистральный коммерческий рейс выбрасывает от 2 до 3 тонн (от 1,8 до 2,7 метрических тонн) углерода на пассажира.0007 десятки миллионов рейсов каждый год.
Однако по мере увеличения спроса на ракеты, необходимые для запуска спутников, выбросы углерода от запусков ракет ежегодно увеличиваются на 5,6%, по данным The Guardian.
Экологическую проблему представляют не только запуски спутников. По словам Боли, когда спутники в конечном итоге падают с орбиты и снова входят в атмосферу Земли, они также выбрасывают в атмосферу химические вещества.
Исследование мегасозвездий, проведенное Болеем, показало, что в будущем повторные входы спутников могут привести к отложению большего количества определенных элементов, таких как алюминия , в атмосферу Земли, чем метеоритов . Ученые не уверены, какими могут быть потенциальные последствия этого, но вызванные деятельностью человека изменения в химическом составе атмосферы , такие как выброс хлорфторуглеродов (ХФУ) из аэрозолей, вызвавших дыру в озоновом слое , не имеют тенденции хорошо закончиться.
Более того, когда спутники снова входят в атмосферу, они также могут причинить значительный ущерб земле. Однако современные спутники спроектированы таким образом, что при входе в атмосферу они распадаются на более мелкие части, поэтому на поверхность попадает меньше материала. И, как правило, падающий космический мусор приземляется в воде, которая покрывает около 71% поверхности Земли.
Связанный: Что произойдет, если вы выстрелите в космос?
Световое загрязнение
В будущем повышенная спутниковая активность будет хорошо видна с Земли. Металлические объекты будут действовать как зеркала, отражая свет обратно к поверхности Земли, и само их количество резко изменит наш взгляд на ночное небо.
Исследование о световом загрязнении, написанное в соавторстве с Болей, опубликованное в базе данных arXiv в сентябре 2021 года и представленное в The Astronomical Journal, показало, что целых 8% света ночью небо может исходить от спутников в будущем. Исследование также показало, что места около 50 градусов северной и южной широты, такие как Британская Колумбия и Патагония, могут быть более серьезно затронуты спутниковым световым загрязнением, чем другие места, из-за орбит предлагаемых спутников.
Спутники отражают свет обратно к Земле, что может изменить то, как мы видим ночное небо. (Изображение предоставлено Shutterstock)
(открывается в новой вкладке)
«Это настолько фундаментальное изменение нашего взгляда на небо, что оно требует более пристального внимания», — соавтор Ханно Рейн, астроном из Университета Торонто в Скарборо, говорится в заявлении (открывается в новой вкладке). «Это испытает каждый».
В будущем, по словам Боли, 1 из каждых 10 «звезд» на небе могут оказаться спутниками, которые «постоянно заставят небо перестраиваться».
Спутники будут мешать не только любительским наблюдениям за звездами, но и наблюдениям профессиональных астрономов. «Некоторые астрономические исследования будут иметь лишь умеренные воздействия, но последствия для широкоугольных исследований могут быть значительными», — сказал Боли.
Поиск баланса
Очевидно, что прогнозируемая скорость запуска спутников на НОО неустойчива, но спутники также предоставляют нам важные услуги. «Мы тесно связаны со спутниками, — сказал Боли. «Спутники играют важную роль в нашей цепочке поставок, финансовых транзакциях, мониторинге погоды, науке о климате, глобальной связи и поисково-спасательных операциях».
СВЯЗАННЫЕ ЗАГАДКИ
Следовательно, нам нужно найти способ сбалансировать преимущества и последствия, сказал Боли.
— Не думаю, что полная остановка запусков спутников сработает, — сказал Боли. «Однако было бы благоразумно замедлить ход событий и отложить размещение 100 000 спутников до тех пор, пока у нас не появятся лучшие международные правила».
Примечание редактора: эта статья была обновлена в 11:30 по восточному времени 6 января 2022 года, чтобы прояснить факт о количестве спутников на НОО.
Первоначально опубликовано на Live Science.
Гарри — штатный писатель Live Science из Великобритании. Он изучал морскую биологию в Эксетерском университете (кампус Пенрин) и после его окончания завел собственный блог «Морское безумие», который продолжает вести вместе с другими энтузиастами океана. Он также интересуется эволюцией, изменением климата, роботами, исследованием космоса, сохранением окружающей среды и всем, что окаменело. Когда он не на работе, его можно застать за просмотром научно-фантастических фильмов, игрой в старые игры про покемонов или бегом (вероятно, медленнее, чем ему хотелось бы).
Оповещение | Хватит ли в космосе места для десятков миллиардов спутников, как предполагает Илон Маск? Мы так не думаем.
Майлз Лифсон и Ричард Линарес — 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 большой. 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 предлагаемые 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).
Смотреть на физический объем, занимаемый спутником, все равно, что пытаться оценить пропускную способность шоссе, выясняя, сколько остановившихся машин 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 созданных 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 — это общий и ограниченный ресурс — 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.