En ny megakonstellation af satellitter kan føre til katastrofe. Vi fortæller det vigtigste

Hvordan startede det hele?

"NASA har besluttet at stille spørgsmålet om antallet af satellitter på

kredsløb, så virksomheder har mulighed for at forstå agenturets angst for vores objekter i kredsløb.Vores mål er at reducere risikoen for kollisioner til gensidig fordel for alle deltagere i oprettelsen af nye planer for udforskning af rummet nær Jorden, "udtalte Samantha Fonder, en ingeniør, officieltNASA.

Vi taler om planer fremlagt af AST & Videnskab,som har til hensigt at bygge en konstellation af mere end 240 store satellitter, der i det væsentlige installerer "mobiltelefontårne" i rummet. Målet er at levere 4G og muligvis 5G bredbåndsforbindelser direkte til mobiltelefoner på Jorden. Det Midland, Texas-baserede firma kalder sin konstellation SpaceMobile og er villig til at bruge omkring 120 millioner dollars på det nye projekt.

Årsager til NASAs akutte reaktion

Rumfartsorganisationen blev tvunget til at kommentere ASTs forslag af flere årsager.

Især den foreslåede højde forSpaceMobile-konstellationen er placeret ved siden af ​​A-toget, en gruppe af 10 jordvidenskabelige overvågningssatellitter, der bruges af NASA og US Geological Survey, samt amerikanske partnere i Frankrig og Japan. “Virksomheden interesseret i AST & Videnskabsspecifikt område i rummet er i stor efterspørgsel. Vores erfaring med A-Train har vist, at det sted, hvor en ny konstellation af satellitter er ved at blive opsendt, har mange kritiske forbindelser, som det ville være yderst uønsket at forstyrre, siger NASA i en erklæring.

Men det er ikke rumagenturets eneste bekymring.

Selve satellitterne, som AST & Videnskaben ønskerlancering i kredsløb er også meget store. For at levere tjenester planlægger virksomheden at bygge rumfartøjer med store fasede array-antenner med et areal på 900 kvadratmeter. Ifølge NASA, når man planlægger mulige forbindelser med andre satellitter i denne bane, vil der være behov for en enorm begrænsende radius (for at forhindre kollisioner) - 10 gange større end andre satellitter.

Derudover bemærkede rumfartsorganisationen detat manøvrere rundt i SpaceMobiles konstellation af satellitter ville være ekstremt kedeligt. "En konstellation af 243 satellitter ville kræve 1.500 afbødningsaktiviteter om året og cirka 15.000 planlægningsaktiviteter," sagde rumagenturet. "Det svarer til fire manøvrer og 40 aktive planlægningsaktiviteter på enhver dag."

Endelig er pladsagenturet bekymretdet faktum, at AST aldrig har oprettet en satellit, der er tæt på størrelse med dem, de vil skabe. I betragtning af denne manglende erfaring frygter NASA, at satellitter simpelthen kan fejle. Dette vil gøre dem ude af stand til at manøvrere. Rumfartsagenturet erklærede direkte, at risikoen for en katastrofal kollision i et sådant tilfælde er "uacceptabelt høj."

Og dette er ikke for at nævne den mulige nye forurening af Jordens kredsløb med rumaffald. 

Rumforurening problem

  • Hvad er rumaffald?

Rumaffald eller rumaffald er enhver mekanisme eller affald, der efterlades af mennesker i rummet.

Dette kan gælde for store genstande såsomsom døde satellitter, der ikke er i orden eller forbliver i kredsløb i slutningen af ​​deres mission. Det kan også gælde for mindre genstande, såsom snavs eller malingpletter, der er faldet fra raketten.

Raketter kan frigive mange små affald, når de når rummet, som vist i denne video.

  • Hvor meget snavs er der i rummet?

I øjeblikket omkring 2000 aktive satellitterdrejer sig om Jorden, men yderligere 3.000 døde fyldte rum. Derudover er der omkring 34.000 stykker rumaffald, der er over 10 centimeter i størrelse og millioner af mindre stykker, der alligevel kan være katastrofale, hvis de kolliderer med noget andet.

Verdens første satellit, Sputnik 1, blev lanceret af Sovjetunionen den 4. oktober 1957. Foto: NSSDC, NASA via Wikimedia Commons.

  • Hvordan kommer rumaffald ind i rummet?

Alt rumaffald er resultatet af forskellige lanceringer af Jorden. Brugte raketdele og ødelagte satellitter forbliver i kredsløb, indtil de kommer ind i atmosfæren igen.

Nogle objekter i lavere banerer placeret flere hundrede kilometer fra Jordens overflade og vender ret hurtigt tilbage. De kommer ind i atmosfæren efter nogle år og brænder for det meste op, så de når ikke jorden. Men affald eller satellitter efterladt i højder over 36.000 kilometer – hvor kommunikations- og vejrsatellitter ofte er placeret i geostationære baner – kan fortsætte med at kredse om Jorden i hundreder eller endda tusinder af år.

Siden begyndelsen af ​​rumalderen i 1957 er mere end 5.000 raketudskydninger blevet sendt i kredsløb. © SpaceX (CC BY-NC 2.0) via Flickr

Noget rumaffald stammer frasom følge af kollisioner eller anti-satellittests i kredsløb. Når to satellitter støder sammen, kan de bryde i tusindvis af nye stykker og skabe en masse nyt affald. Adskillige lande, herunder USA, Kina og Indien, har brugt raketter til at detonere deres satellitter, hvilket skaber tusindvis af nye stykker farligt affald.

Hvor mange satellitter er i kredsløb nu?

Har du nogensinde spekuleret på, hvor mange satellitterkredser omkring jorden? Ifølge Union of Caring Scientists (UCS), som opretholder en database med aktive satellitter i kredsløb, pr. 1. april 2020, var der i alt 2.666 satellitter i rummet, hvoraf 1.918 var i lav jordbane (LEO).

Og det er kun indtil april.Siden da har der været mange flere lanceringer. SpaceX har scoret flest hidtil og lancerede satellitter i gennemsnit en mission om måneden i år til sit Starlink internetprojekt. I øjeblikket har han lanceret mere end 600 objekter i kredsløb og planlægger flere titusinder mere. Amazon annoncerede for nylig planer om at lancere en megakonstellation på over 3.000 satellitter for at give internetforbindelse i underforbundne dele af verden. Forskningsfirma Euroconsult forudser, at 2020'erne vil være ti år med små satellitter og forventer i gennemsnit 1.000 lanceringer om året. Til sammenligning: i 2019 var der i alt 385.

Tusindvis af pensionerede satellitter kredser i øjeblikket om Jorden, såvel som titusindvis af stykker rumaffald © ESA / ID & Sense/ONiRiXEL

Efterhånden som satellitter bliver mindre, bliver det lettere at bygge og starte dem. Dette kan lyde som en god idé for nogle, men nogle eksperter er bekymrede.

"Rummet kan virke uendeligt, menmuligheder for sikker placering og vedligeholdelse af et objekt i kredsløb om jorden — Ingen. Risikoen for kollision mellem objekter i rummet er meget reel, og større kollisioner har allerede fundet sted,” sagde Michael Dominguez, en tidligere højtstående embedsmand i forsvarsministeriet, der fungerede som fungerende sekretær for luftvåbnet og forsvarsministeriets eksekutivagent for rummet. Selv en enkelt kollision kan skabe et farligt affaldsfelt, der kan ødelægge nogle af de kritiske teknologier, vi er afhængige af. Vi taler om global kommunikation og navigation. En fejl kan bringe astronauter på den internationale rumstation i fare. De økonomiske konsekvenser af en katastrofal kollision kan blive enorme, slutter han.

Hvordan reagerede skaberne af den nye konstellation af satellitter på kritikken?

Ars Technica-journalister anmodede om kommentar fraAST. Repræsentanter, som svar på kritik fra rumfartsorganisationen, sagde, at de er villige til at samarbejde med NASA for at mindske bekymring. ”Vi gennemgik NASA-appellen og er sikre på, at vi kan arbejde sammen med dem for at løse alle problemer. Derudover er vi klar til at give detaljer om konstruktionen af ​​konstellationen AST. Vi er overbeviste om, at sikkerheden ved NASA og andre orbitale genstande ikke er truet, ”sagde Raymond Sedwick, chefforsker for rumsystemer ved AST.

Hvad vil FCC beslutte?

AST har allerede modtaget en licens til at brugeV-båndsspektrum fra Papua Ny Guinea (ja, det er lovligt). Men for at få adgang til det amerikanske marked og sælge sine tjenester, skal AST stadig indhente tilladelse fra FCC - US Federal Communications Commission.

Når det kommer til megaconstellations inklusiveSpaceXs Starlink, OneWeb og andre, FCC begynder at overveje spørgsmålet om snavsforurening af nærrummet. Selvfølgelig kommer det ned på at sætte hundreder, hvis ikke tusinder, af nye satellitter i en bane nær jorden. Hvad FCC vil beslutte er uklart, og årsagen til usikkerheden er enkel. Det føderale agentur har to konkurrerende interesser.

Samlet set har FCC været utroligtlempelig, når det kom til at udstede frekvenslicenser til satellitoperatører. "Jeg kender ikke noget eksempel på, at FCC har nægtet at udstede en sådan licens," siger Brian Weeden, en satellitoperationsekspert hos Secure World Foundation. "De prøver at være forretningsvenlige og tilskynder virksomheder til at gøre forretninger i USA."

FCC har imidlertid udøvet sin autoritet tilog brugen af ​​spektrum til at påvirke rumaffaldssituationen ved at kræve, at satellitoperatører beskytter regeringer mod potentielle ulykker og ved at stille høje krav til facilitetsmanøvrerbarhed. Diskussionsperioden for de foreslåede regler, der først blev offentliggjort i april, sluttede i sidste måned. Det er uklart, hvordan de endelige regler vil se ud, men satellitoperatører har allerede beskrevet nogle af idéerne som for byrdefulde.

Endelig er det uklart, hvordan FCC vil tackle problemerne med NASA, som allerede ved noget eller to om rummet og generelt taler for første gang om dette emne.

Hvad er bundlinjen?

Samlet set er dette oprør mellem NASA og ASTyderligere bevis for, at den amerikanske regering og andre rummagter rundt om i verden har brug for at arbejde hårdere for at reducere snavs i kredsløb omkring jorden. Det er vigtigt at tage højde for mulige situationer med katastrofale sammenstød på satellitudviklingsstadiet. Der er intet regeringsorgan, der specifikt har mandat til at yde sikkerhed i kredsløb om lav jord, og eksisterende modeller undlader fuldt ud at fange truslen fra nye og gamle satellitter, brugte anden-trins raketter og andet affald. På en måde, når nye megakonstellationer flyver ud i rummet i dag, handler regulatorerne blindt. Det kunne ende dårligt.

Læs også

Gammel fossil fra Afrika afslører, hvordan dinosaurer krydsede havene

Den årlige mission i Arktis er afsluttet, og dataene er skuffende. Hvad venter menneskeheden?

Se de nærmeste billeder af solens overflade