Jak to wszystko się zaczęło?
„NASA zdecydowała się poddać pod publiczną dyskusję kwestię liczby satelitów na pokładzie
Mówimy o planach przedstawionych przez AST & Nauka,która zamierza zbudować konstelację ponad 240 dużych satelitów, zasadniczo rozmieszczając w przestrzeni kosmicznej „wieże telefonii komórkowej”. Celem jest zapewnienie połączeń szerokopasmowych 4G i ewentualnie 5G bezpośrednio do telefonów komórkowych na Ziemi. Firma z siedzibą w Midland w Teksasie nazywa swoją konstelację SpaceMobile i jest gotowa wydać na nowy projekt około 120 milionów dolarów.
Przyczyny ostrej reakcji NASA
Agencja kosmiczna była zmuszona skomentować propozycję AST z kilku powodów.
W szczególności proponowana wysokość dlaKonstelacja SpaceMobile znajduje się obok A-Train – grupy 10 satelitów monitorujących naukę o Ziemi, używanych przez NASA i US Geological Survey, a także partnerów amerykańskich we Francji i Japonii. „Firma zainteresowana AST & Specyficzny dla nauki region kosmosu jest bardzo poszukiwany. Nasze doświadczenie z A-Train pokazało, że miejsce, w którym ma zostać wystrzelona nowa konstelacja satelitów, ma wiele krytycznych połączeń, w które ingerencja byłaby wysoce niepożądana” – stwierdziła NASA w oświadczeniu.
Ale to nie jedyny problem agencji kosmicznej.
Same satelity, które AST & Nauka chcewystrzelone na orbitę są również bardzo duże. Aby świadczyć usługi, firma planuje budowę statku kosmicznego z dużymi antenami fazowanymi o powierzchni 900 metrów kwadratowych. Według NASA przy planowaniu ewentualnych połączeń z innymi satelitami na tej orbicie wymagany będzie ogromny promień ograniczający (aby zapobiec kolizjom) - 10 razy większy niż w przypadku innych satelitów.
Ponadto agencja kosmiczna to zauważyłamanewrowanie wokół konstelacji satelitów SpaceMobile byłoby niezwykle uciążliwe. „Konstelacja 243 satelitów wymagałaby 1500 działań łagodzących rocznie i około 15 000 działań planistycznych” – stwierdziła agencja kosmiczna. „Odpowiada to czterem manewrom i 40 aktywnym planom działania każdego dnia.”
Wreszcie agencja kosmicznafakt, że AST nigdy nie stworzył satelity, który byłby choćby zbliżony rozmiarem do tych, które stworzą. Biorąc pod uwagę ten brak doświadczenia, NASA obawia się, że satelity mogą po prostu zawieść. Uniemożliwi im to manewrowanie. Agencja kosmiczna stwierdziła bez ogródek, że w takim przypadku ryzyko katastrofalnej kolizji jest „niedopuszczalnie wysokie”.
Nie wspominając o możliwym nowym zanieczyszczeniu orbity Ziemi śmieciami kosmicznymi.
Problem zanieczyszczenia przestrzeni
- Co to są śmieci kosmiczne?
Kosmiczne śmieci lub śmieci kosmiczne to wszelkie mechanizmy lub śmieci pozostawione przez ludzi w kosmosie.
Może to dotyczyć dużych obiektów, takich jakjak martwe satelity, które są niesprawne lub pozostają na orbicie pod koniec swojej misji. Może również dotyczyć mniejszych przedmiotów, takich jak gruz lub plamy farby spadające z rakiety.
Rakiety mogą uwolnić wiele małych odłamków, gdy osiągną kosmos, jak pokazano na tym filmie.
- Ile śmieci jest w kosmosie?
Obecnie jest około 2000 aktywnych satelitóworbitujące wokół Ziemi, ale kolejne 3000 martwych zaśmieconych przestrzeni. Co więcej, istnieje około 34 000 kawałków kosmicznego gruzu o wielkości ponad 10 centymetrów i miliony mniejszych elementów, które mimo wszystko mogą mieć katastrofalne skutki, jeśli zderzą się z czymś innym.
Pierwszy na świecie satelita, Sputnik 1, został wystrzelony przez Związek Radziecki 4 października 1957 roku. Zdjęcie: NSSDC, NASA za pośrednictwem Wikimedia Commons.
- W jaki sposób śmieci kosmiczne dostają się w kosmos?
Wszystkie kosmiczne śmieci są wynikiem różnych startów Ziemi. Zużyte części rakiety i zepsute satelity pozostają na orbicie, dopóki nie ponownie wejdą w atmosferę.
Niektóre obiekty na niższych orbitachznajdują się kilkaset kilometrów od powierzchni Ziemi i dość szybko wracają. Po kilku latach dostają się do atmosfery i w większości ulegają spaleniu, przez co nie docierają do ziemi. Jednak szczątki lub satelity pozostawione na wysokościach powyżej 36 000 kilometrów – gdzie satelity komunikacyjne i pogodowe często umieszczane są na orbitach geostacjonarnych – mogą nadal krążyć po orbicie Ziemi przez setki, a nawet tysiące lat.
Od początku ery kosmicznej w 1957 r. Na orbitę wystrzelono ponad 5000 rakiet. © SpaceX (CC BY-NC 2.0) przez Flickr
Niektóre śmieci kosmiczne pochodzą zw wyniku kolizji lub testów antysatelitarnych na orbicie. Kiedy dwa satelity zderzają się, mogą rozbić się na tysiące nowych kawałków, tworząc wiele nowych śmieci. Kilka krajów, w tym Stany Zjednoczone, Chiny i Indie, użyło rakiet do detonacji swoich satelitów. W wyniku tego powstają tysiące nowych kawałków niebezpiecznych śmieci.
Ile satelitów znajduje się teraz na orbicie?
Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, ile satelitówkręci się wokół Ziemi? Według Union of Careing Scientists (UCS), który prowadzi bazę danych aktywnych satelitów na orbicie, od 1 kwietnia 2020 r. W kosmosie znajdowało się łącznie 2666 satelitów, z których 1918 znajdowało się na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO).
I to tylko do kwietnia. Od tego czasu wprowadzono o wiele więcej. SpaceX osiągnął jak dotąd najwięcej punktów, wysyłając w tym roku średnio jedną misję miesięcznie na swój projekt internetowy Starlink. W tej chwili wypuścił na orbitę ponad 600 obiektów i planuje kilkadziesiąt tysięcy kolejnych. Amazon ogłosił niedawno plany uruchomienia mega-konstelacji ponad 3000 satelitów, aby zapewnić łączność internetową w słabo połączonych częściach świata. Firma badawcza Euroconsult przewiduje, że lata 2020 będą dekadą małych satelitów i spodziewa się średnio 1000 startów rocznie. Dla porównania: w 2019 roku było ich łącznie 385.
Obecnie wokół Ziemi krążą tysiące wycofanych satelitów, a także dziesiątki tysięcy kawałków śmieci kosmicznych © ESA / ID & Sense/ONiRiXEL
Ponieważ satelity stają się coraz mniejsze, budowanie i wystrzeliwanie ich staje się łatwiejsze. Niektórym może się to wydawać świetnym pomysłem, ale niektórzy eksperci są zaniepokojeni.
„Przestrzeń może wydawać się nieskończona, alemożliwości bezpiecznego umieszczenia i utrzymania obiektu na orbicie okołoziemskiej — NIE. Ryzyko zderzenia obiektów w przestrzeni kosmicznej jest bardzo realne, a poważne kolizje już miały miejsce” – powiedział Michael Dominguez, były starszy urzędnik Departamentu Obrony, który pełnił obowiązki sekretarza Sił Powietrznych i agenta wykonawczego Departamentu Obrony ds. przestrzeni kosmicznej. Nawet pojedyncza kolizja może wytworzyć niebezpieczne pole szczątków, które może sparaliżować niektóre z kluczowych technologii, od których jesteśmy zależni. Mówimy o globalnej komunikacji i nawigacji. Jeden błąd może narazić astronautów na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej na ryzyko. Konsekwencje finansowe katastrofalnej kolizji mogą być ogromne – podsumowuje.
Jak na krytykę zareagowali twórcy nowej konstelacji satelitów?
Dziennikarze Ars Technica poprosili o komentarzAST. Przedstawiciele w odpowiedzi na krytykę agencji kosmicznej powiedzieli, że są gotowi współpracować z NASA, aby zmniejszyć obawy. „Przeanalizowaliśmy apel NASA i jesteśmy przekonani, że możemy z nimi współpracować, aby rozwiązać wszystkie problemy. Ponadto jesteśmy gotowi podać szczegóły budowy konstelacji AST. Jesteśmy przekonani, że bezpieczeństwo NASA i innych obiektów orbitalnych nie jest zagrożone ”- powiedział Raymond Sedwick, główny naukowiec ds. Systemów kosmicznych w AST.
Jaką decyzję podejmie FCC?
AST otrzymało już pozwolenie na użytkowanieWidmo pasma V z Papui Nowej Gwinei (tak, to legalne). Aby jednak uzyskać dostęp do rynku amerykańskiego i sprzedawać swoje usługi, AST nadal musi uzyskać pozwolenie od FCC – Federalnej Komisji Łączności Stanów Zjednoczonych.
Jeśli chodzi o megakonstelacje, w tymSpaceX's Starlink, OneWeb i inni, FCC zaczyna rozważać kwestię zanieczyszczenia kosmosu śmieciami w pobliżu Ziemi. Oczywiście sprowadza się to do umieszczenia setek, jeśli nie tysięcy, nowych satelitów na orbicie okołoziemskiej. Decyzja FCC jest niejasna, a przyczyna niepewności jest prosta. Agencja federalna ma dwa konkurujące ze sobą interesy.
Ogólnie rzecz biorąc, FCC było niesamowitepobłażliwie, jeśli chodzi o wydawanie operatorom satelitarnym licencji na widmo. „Nie znam żadnego przypadku, w którym FCC odmówiłaby wydania takiej licencji” – mówi Brian Weeden, ekspert ds. operacji satelitarnych w Fundacji Secure World. „Starają się być przyjaźni biznesowi i zachęcają firmy do prowadzenia działalności gospodarczej w USA”.
Jednak FCC skorzystała ze swoich uprawnieńoraz wykorzystanie widma do wpływania na sytuację śmieci kosmicznych, wymagając od operatorów satelitarnych ochrony rządów przed potencjalnymi wypadkami oraz stawiając wysokie wymagania w zakresie manewrowości obiektu. Okres dyskusji nad proponowanymi zasadami, które po raz pierwszy opublikowano w kwietniu, zakończył się w zeszłym miesiącu. Nie jest jasne, jak będą wyglądać ostateczne przepisy, ale operatorzy satelitarni opisali już niektóre pomysły jako zbyt uciążliwe.
Wreszcie nie jest jasne, w jaki sposób FCC zajmie się problemami NASA, która już wie co nieco o kosmosie i jako pierwsza wypowiada się na ten temat.
Jaki jest wynik finansowy?
Ogólnie rzecz biorąc, to zamieszanie między NASA i AST jestdalsze dowody na to, że rząd USA i inne potęgi kosmiczne na całym świecie muszą zrobić więcej, aby zmniejszyć ilość śmieci na niskiej orbicie okołoziemskiej. Ważne jest, aby brać pod uwagę możliwe sytuacje z katastrofalnymi kolizjami nawet na etapie rozwoju satelity. Nie ma agencji rządowej specjalnie upoważnionej do zapewnienia bezpieczeństwa na niskiej orbicie okołoziemskiej, a istniejące modele nie są w stanie w pełni uchwycić zagrożenia, jakie stanowią nowe i stare satelity, zużyte pociski drugiego stopnia i inne śmieci. W pewnym sensie, kiedy dziś w kosmos latają nowe megakonstelacje, regulatory działają na ślepo. To może się źle skończyć.
Czytaj także
Starożytna skamielina z Afryki ujawnia, jak dinozaury przemierzały oceany
Coroczna misja w Arktyce dobiegła końca, a dane są rozczarowujące. Co czeka ludzkość?
Zobacz najbliższe ujęcia powierzchni Słońca