reprezentacyjne zdjęcie satelity na orbicie okołoziemskiej. Zdjęcie: NASA / Unsplash

• od czasu wystrzelenia Sputnika przez Związek Radziecki w 1957 roku, ludzkość z roku na rok systematycznie umieszcza na orbicie coraz więcej obiektów.
• do 2020 roku 114 startów przeniosło w kosmos około 1300 satelitów, po raz pierwszy przekraczając liczbę 1000 nowych satelitów rocznie.
• ale żaden rok w przeszłości nie porównuje się do 2021: od 16 września około 1400 nowych satelitów zaczęło już okrążać ziemię.

wydaje się, że co tydzień w Przestrzeń Kosmiczną wystrzeliwana jest kolejna rakieta przewożąca łaziki na Marsa, turystów lub, najczęściej, satelity. Pomysł, że „przestrzeń robi się zatłoczona” istnieje już od kilku lat, ale jak bardzo jest zatłoczona? A jak tłoczno będzie?

jestem profesorem fizyki i dyrektorem Center for Space Science and Technology na University of Massachusetts, Lowell. Wiele satelitów, które zostały umieszczone na orbicie, zginęło i spłonęło w atmosferze, ale pozostały tysiące. Grupy, które śledzą starty satelitów, nie zawsze podają te same dokładne liczby, ale ogólny trend jest wyraźny-i zdumiewający.

od czasu wystrzelenia w 1957 roku przez Związek Radziecki Sputnika – pierwszego satelity stworzonego przez człowieka, ludzkość z roku na rok umieszcza na orbicie coraz więcej obiektów. W drugiej połowie XX wieku nastąpił powolny, ale stały wzrost, z około 60 do 100 satelitów uruchamianych rocznie do początku 2010 roku.

ale od tego czasu tempo drastycznie wzrasta.

do 2020 roku 114 startów przeniosło w kosmos około 1300 satelitów, po raz pierwszy przekraczając liczbę 1000 nowych satelitów rocznie. Ale żaden rok w przeszłości nie porównuje się z rokiem 2021. Od 16 września około 1400 nowych satelitów zaczęło już krążyć wokół Ziemi, a liczba ta będzie rosła tylko w miarę upływu roku. W tym tygodniu SpaceX umieścił na orbicie kolejne 51 satelitów Starlink.

małe satelity, łatwy dostęp do orbity

istnieją dwa główne powody tego wykładniczego wzrostu. Po pierwsze, wysłanie satelity w kosmos nigdy nie było łatwiejsze. Na przykład w sierpniu 29 września 2021 r. rakieta SpaceX przeniosła kilka satelitów-w tym jeden zbudowany przez moich studentów – na Międzynarodową Stację Kosmiczną. W Październiku 11, 2021, satelity te zostaną rozmieszczone na orbicie, a liczba satelitów wzrośnie ponownie.

drugim powodem jest to, że rakiety mogą przenosić więcej satelitów łatwiej – i taniej – niż kiedykolwiek wcześniej. Wzrost ten nie wynika z coraz silniejszych rakiet. Raczej satelity stały się mniejsze dzięki rewolucji elektroniki. Zdecydowana większość, 94%, wszystkich statków kosmicznych wystrzelonych w 2020 r., to małe satelity, które ważą mniej niż około 600 kilogramów.

większość tych satelitów służy do obserwacji Ziemi lub do komunikacji i Internetu. Mając na celu doprowadzenie Internetu do słabo obsługiwanych obszarów globu, dwie prywatne firmy, Starlink by SpaceX i OneWeb wspólnie uruchomiły prawie 1,000 smallsats tylko w 2020 roku. Każdy z nich planuje wystrzelenie ponad 40 000 satelitów w nadchodzących latach, aby stworzyć tak zwane „mega-konstelacje” na niskiej orbicie okołoziemskiej.

kilka innych firm obserwuje ten rynek o wartości 1 biliona dolarów, w szczególności Amazon ze swoim projektem Kuiper.

czytaj także: dzięki Starlink w kosmosie pojawia się nowa pustka: brak zasad ruchu drogowego

zatłoczone niebo
wraz z ogromnym wzrostem liczby satelitów, obawy przed zatłoczonym niebem zaczynają się spełniać. Dzień po wystrzeleniu pierwszych 60 satelitów Starlink przez SpaceX astronomowie zaczęli obserwować, jak blokują one Gwiazdy. Chociaż wpływ na astronomię widzialną jest łatwy do zrozumienia, astronomowie radiowi obawiają się, że mogą stracić 70% czułości w pewnych częstotliwościach z powodu zakłóceń z megakonstelacji satelitarnych, takich jak Starlink.

eksperci badali i omawiali potencjalne problemy stwarzane przez te konstelacje oraz sposoby, w jakie firmy satelitarne mogłyby je rozwiązać. Obejmują one zmniejszenie liczby i jasności satelitów, udostępnianie ich lokalizacji i wspieranie lepszego oprogramowania do przetwarzania obrazu.

gdy na niskiej orbicie Ziemi robi się tłoczno, wzrasta troska o kosmiczne szczątki, podobnie jak realna możliwość kolizji.

przyszłe trendy

niecałe 10 lat temu demokratyzacja przestrzeni kosmicznej była celem, który nie został jeszcze zrealizowany. Teraz, z projektami studenckimi na Stacji Kosmicznej i ponad 105 krajów posiadających co najmniej jednego satelitę w kosmosie, można argumentować, że ten cel jest w zasięgu ręki.

każdy przełomowy postęp technologiczny wymaga aktualizacji zasad – lub stworzenia nowych. SpaceX przetestował sposoby zmniejszenia wpływu gwiazdozbiorów Starlink, A Amazon ujawnił plany de-orbity swoich satelitów w ciągu 355 dni po zakończeniu misji. Te i inne działania różnych zainteresowanych stron sprawiają, że mam nadzieję, że handel, Nauka i ludzkie przedsięwzięcia znajdą trwałe rozwiązania tego potencjalnego kryzysu.

Supriya Chakrabarti jest profesorem fizyki, University of Massachusetts Lowell.

ten artykuł został po raz pierwszy opublikowany przez The Conversation i został ponownie opublikowany na licencji Creative Commons.