Астрономи пояснили, чому космічні супутники здатні зруйнувати орбіту Землі

Супутникова зйомка стає критично важливою для багатьох сфер — від моніторингу врожайності до боротьби з бідністю. Водночас стрімке зростання кількості апаратів на орбіті підвищує ризик зіткнень і утворення небезпечних полів уламків. Нове дослідження в журналі Advances in Space Research, проведене Джоном Макінтошем та його колегами з Університету Манчестера, пропонує шляхи зменшення цих ризиків через оптимізацію проєктування місій.

Автори дійшли висновку, що ставка на більші супутники у високих орбітах не є найкращим рішенням. Навпаки, ефективнішими можуть бути численні менші апарати на нижчих висотах. Логіка базується на вимогах до роздільної здатності знімків — близько 0,5 метра на піксель, що дозволяє відстежувати зміни в лісах чи міській забудові.

Візуалізація супутників на орбіті, виконана NASA. Джерело: NASA Sci­en­tif­ic Visuliza­tion Stu­dio / Kel Elkins / Jes­si­ca Ende / Charles Fish­er / Christi­na Mitchell

Розрахунки показали, що для досягнення такої якості знімків супутник на висоті 300 км потребує апертури 0,33 м і маси близько 107 кг, тоді як на 750 км — вже 0,83 м і понад 1 300 кг. Хоча більші апарати забезпечують ширше покриття, вони значно дорожчі у запуску й утриманні.

Крім того, великі супутники мають більшу площу перетину, а отже — вищу ймовірність зіткнення з уламками. Найбільший «потік сміття» нині спостерігається саме на висотах 850–950 км, де традиційно працювали сонячно-синхронні орбіти. Натомість нижчі орбіти швидше очищуються завдяки атмосферному опору, що зменшує ризики.

Таким чином, менші й численніші апарати на низьких орбітах створюють менше небезпеки для космічного середовища, ніж великі супутники на високих висотах. Дослідники закликають враховувати ці висновки при розробці майбутніх міжнародних правил щодо розміщення супутників, аби уникнути неконтрольованого зростання космічного сміття.