Sindrom Kessler dilihat oleh seorang seniman
Semuanya akan buruk
Ekspresi numerik kemajuan teknologi, fakta bahwa jumlah satelit meningkat, juga memiliki sisi gelapnya. Tidak berarti setiap aparat, di akhir masa aktifnya, secara kultural masuk ke orbit pemakaman khusus agar tidak mengganggu siapa pun. Selanjutnya, ketika satelit dipisahkan dari tahap atas atau tahap terakhir kendaraan peluncur, keduanya berada di orbit target atau transfer, dan tidak setiap tahap atas kemudian masuk ke orbit pembuangannya. Fitur desain roket juga mengarah pada fakta bahwa beberapa objek puing antariksa dapat muncul pada satu kendaraan yang diluncurkan. Alhasil, untuk 2020, jumlah objek terlacak di orbit mendekati 21 ribu.
Gambar ODPO NASA
Dan perhitungan jumlah puing-puing antariksa bersifat pesimistis - satelit dan tahapan yang dihabiskan terkadang meledak (lebih tepatnya, meledak ketika beberapa tangki, di mana tekanan tetap, runtuh) dan, sejauh ini jarang, bertabrakan satu sama lain. Bergantung pada setelan model, jumlah sampah bertambah lambat atau cepat. Dan penting untuk dicatat bahwa model-model ini belum memperhitungkan penyebaran konstelasi luar angkasa yang sangat besar seperti Starlink, OneWeb, Amazon's Project Kuiper dan beberapa kemungkinan rekanan China.
Perhitungan NASA dalam model LEGEND
Persimpangan berbahaya
Dengan segala keseriusan ancaman peningkatan jumlah puing antariksa yang mengancam kita, ada dua fakta cemerlang yang paling terbukti sebagai kesalahan film "Gravity". Pertama, tidak perlu mengkhawatirkan pertumbuhan eksplosif instan dalam jumlah puing luar angkasa. Model menunjukkan peningkatan bertahap dalam jumlah tabrakan satelit di orbit. Menurut perhitungan Badan Antariksa Eropa, tabrakan serius benda-benda di orbit terjadi pada frekuensi kira-kira setiap lima tahun. Dan frekuensi lima tabrakan per tahun, sehingga hampir tidak mungkin untuk meluncurkan satelit baru, diperkirakan terjadi sekitar abad ke-22. Kedua, tabrakan semacam itu tidak akan melumpuhkan semua satelit di semua orbit; masih ada rute yang relatif aman di luar angkasa, serta persimpangan yang sangat berbahaya.
Konsentrasi satelit dalam orbit tertentu, sumber
Orbit Bumi Rendah . Keuntungan utamanya adalah semakin rendah ketinggian orbitnya, satelit akan semakin cepat melambat terhadap sisa-sisa atmosfer dan terbakar di lapisan padatnya. Untuk ketinggian hingga 600 km, tergantung pada luas dan massa perangkat, periode dapat sangat bervariasi, tetapi perkiraan Badan Antariksa Eropa mengatakan bahwa dalam 25 tahun, puing-puing akan hilang tanpa partisipasi kami.
Distribusi objek orbital dalam model MASTER Badan Antariksa Eropa
Polar dan orbit sinkron matahari... Orbit dengan kemiringan 90 ° dan ketinggian 800-1200 km kini menjadi tempat paling berbahaya di luar angkasa. Pertama, banyak satelit telah diluncurkan di sana - orbit ini sangat cocok untuk mengamati Bumi. Selanjutnya, orbit berpotongan di atas kutub, di mana bahaya tabrakan meningkat berkali-kali lipat, dan tabrakan mungkin terjadi di sudut mana pun, termasuk head-on, ketika energi maksimum dilepaskan, dan puing-puing tersebar di berbagai lintasan. Dan akhirnya, puing-puing dari tabrakan 2009 sudah terbang di sini, ketika satelit Soviet yang telah lama rusak, Kosmos-2251 dan Iridium-33 yang berfungsi bertabrakan di jalur yang berpotongan dan membentuk 2.296 puing yang terlihat. Faktanya, tabrakan ini terjadi di tempat yang paling mungkin - di dekat kutub pada ketinggian 789 km.Konstelasi satelit akan membuat tempat ini semakin berbahaya - OneWeb harus bekerja di orbit kutub pada ketinggian 1.200 km, dan Starlink berencana untuk menunjukkan orbit pada ketinggian 1100, 1325, 1130, dan 1275 km, dan perusahaan telah diminta untuk membatasi dirinya hanya pada perangkat di ketinggian 550 km.
Satelit navigasi dalam orbit sedang . Satelit GLONASS terletak di tiga bidang pada ketinggian 19400 km, GPS - 20180, Beidou - 21500 dan Galileo - 23222. Ini cukup untuk membentuk semburan kerapatan yang terlihat pada grafik, tetapi bahkan dengan memperhitungkan perangkat yang rusak, kemungkinan tabrakan di sini sangat kecil - Satelit belum begitu banyak, tetapi masih ada cukup ruang.
Orbit geotransisi . Ledakan kepadatan yang terlihat pada grafik memberikan orbit transfer geostasioner, di mana tahap terakhir atau kedua dari belakang roket yang menempatkan satelit ke orbit geostasioner tetap ada. Kecepatan karakteristik yang diperlukan berbeda (delta-V) memberikan sebanyak tiga kelompok yang terlihat - dari Baikonur, Cape Canaveral dan Kourou. Tidak ada kendaraan hidup di sini, hanya puing-puing tua, dan sejauh ini kemungkinan tabrakan relatif kecil.
, NASA
... Sangat nyaman untuk pengoperasian satelit relai dan perangkat meteorologi yang mengamati seluruh belahan bumi, oleh karena itu terdapat relatif banyak satelit, dan fakta bahwa itu telah digunakan untuk waktu yang lama berarti ada cukup banyak puing tua yang rusak di sana. Kekuatan yang memiliki efek mengganggu pada orbit dan memerlukan konsumsi bahan bakar untuk mempertahankannya, di sini, dalam arti yang aneh, membantu untuk "menghilangkan puing-puing" - Bulan yang tersisa tanpa bahan bakar atau pesawat ruang angkasa yang rusak secara bertahap diseret ke orbit dengan kemiringan 15 °, dan sedikit asimetri Bumi menempatkan puing-puing di area tersebut salah satu dari dua titik ekuilibrium. Tapi di sini ada objek di orbit dengan eksentrisitas tinggi (memanjang, tidak melingkar), sehingga tabrakan dengan kecepatan relatif hingga 4 km / s dimungkinkan. Ia juga memiliki orbit penguburannya sendiri yang sedikit lebih tinggi,dan semakin banyak satelit yang hidup sampai kehabisan bahan bakar, menghabiskan tetes terakhirnya untuk perawatan beradab di pemakaman. Juga, keunikan orbit geostasioner adalah bahwa satelit pemulung khusus benar-benar dapat bekerja di sini (yang, misalnya, dalam orbit kutub dapat mengatur segala sesuatunya hanya pada kendaraan yang terbang di bidang yang sama).
Berjuang untuk kemurnian
Seperti yang mereka katakan, berpose dan memahami masalah sudah setengah dari solusi. Fakta bahwa sindrom Kessler akan berkembang perlahan berarti umat manusia memiliki kesempatan untuk mengatasinya. Ini tidak akan mudah - objek yang sudah ada di luar angkasa secara bertahap akan menghasilkan lebih banyak puing dengan sendirinya, dan tidak ada yang akan setuju untuk memberlakukan moratorium peluncuran satelit baru. Tetapi masalahnya juga tidak terpecahkan - dalam beberapa tahun terakhir, berbagai proyek pemindahan puing-puing ruang angkasa telah muncul - dari layar dan sistem kabel hingga ide-ide boros seperti jaring.atau mendaur ulang sampah menjadi bahan bakar untuk penerbangan pemulung. Belum ada standar dan persyaratan wajib, tetapi kami dapat berharap bahwa di masa mendatang, kendaraan akan mulai menerima sistem yang dapat diandalkan yang dapat melakukan de-orbit bahkan satelit yang rusak., Kemenangan atas sindrom Kessler akan menjadi salah satu tugas penting abad ke-21 yang harus diselesaikan umat manusia. jika dia tidak ingin ditinggalkan tanpa akses ke luar angkasa.