Rosnąca gęstość obiektów na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO) stanowi realne wyzwanie operacyjne dla konstelacji satelitarnych, prowadząc do znaczącego wzrostu częstotliwości manewrów unikania kolizji. Niedawne badanie podkreśla, że odsetek satelitów wymagających ponad dziesięciu takich manewrów miesięcznie znacznie wzrósł, co budzi coraz większe obawy o długoterminową zrównoważoność przestrzeni kosmicznej i efektywność operacyjną.
Analiza wskazuje na dramatyczną zmianę w ruchu orbitalnym. Podczas gdy w 2019 roku zaledwie 0,2% satelitów wykonywało ponad dziesięć manewrów unikania kolizji miesięcznie, liczba ta wzrosła do 1,4% na początku 2025 roku. Przekłada się to na około 340 satelitów poświęcających znaczną część czasu operacyjnego na unikanie potencjalnych kolizji ze szczątkami i innymi aktywnymi statkami kosmicznymi. Trend ten jest nierozerwalnie związany z rozszerzającą się populacją satelitów. Liczba obiektów na LEO, zdefiniowanej jako wysokości poniżej 1200 mil (2000 kilometrów), wzrosła z około 13 700 w 2019 roku do szacowanych 24 185 w 2025 roku, co oznacza wzrost o 76%. Prognozy sugerują, że do końca dekady na LEO może znajdować się nawet 70 000 satelitów, czyli ponad pięciokrotny wzrost w porównaniu z poziomem z 2019 roku.
Implikacje operacyjne zwiększonego unikania kolizji są wieloaspektowe. Naukowcy zidentyfikowali ponad dziesięć takich manewrów miesięcznie jako próg, po przekroczeniu którego operacje mogą stać się niepraktyczne. Wydatkowanie nadmiernej ilości paliwa na działania unikania, jak zauważyła współautorka badania Maya Harris, jest niepożądanym wydatkiem, który odciąga od głównych celów misji. Chociaż różne podmioty stosują różne progi inicjowania manewrów – NASA zazwyczaj działa przy ryzyku większym niż 1 na 100 000, podczas gdy Starlink firmy SpaceX stosuje bardziej konserwatywny próg 1 na milion – skumulowany efekt częstych uników jest zakłócający.
Hugh Lewis, ekspert ds. kosmicznych szczątków, zauważa, że wpływ tych manewrów różni się w zależności od przeznaczenia satelity. Satelity obserwacji Ziemi, wymagające precyzyjnej kontroli orbitalnej do śledzenia naziemnego, doświadczają większych zakłóceń operacyjnych niż konstelacje takie jak Starlink, które posiadają większą elastyczność orbitalną. Poza zakłóceniami operacyjnymi, skuteczność unikania kolizji nie jest gwarantowana. Niedokładności w danych śledzenia kosmicznego mogą prowadzić do błędnych obliczeń, a wcześniejsze badania wskazują, że wykonanie manewru unikania może paradoksalnie zwiększyć ryzyko kolejnych kolizji poprzez zmianę trajektorii satelity w sposób, którego algorytmy predykcyjne mogą nie przewidzieć natychmiast. Ogromna liczba satelitów potęguje prawdopodobieństwo takich awarii.
Potencjalne kaskadowe awarie stanowią poważne zmartwienie. Obecne dane sugerują roczne prawdopodobieństwo kolizji wynoszące około 10%. Pojedyncza kolizja satelitarna mogłaby wygenerować tysiące fragmentów szczątków, wymagając więcej manewrów unikania dla innych statków kosmicznych, a tym samym zwiększając prawdopodobieństwo dalszych kolizji, zjawisko często określane jako Syndrom Kesslera. Harris zauważa, że wzrost liczby kolizji i wynikające z tego generowanie szczątków mogłoby przyspieszyć nasycenie pojemności orbitalnej. Lewis podkreśla, że satelity Starlink firmy SpaceX podobno wykonały 145 000 manewrów unikania kolizji w ciągu sześciu miesięcy poprzedzających lipiec 2025 roku, co daje średnio około czterech na satelitę miesięcznie. Sugeruje on, że obecni operatorzy, tacy jak SpaceX, wydają się być w stanie zarządzać tą częstotliwością, potencjalnie nawet przyjmować wyższe wskaźniki.
Badanie identyfikuje konkretne pasma orbitalne doświadczające szczególnie wysokiego zagęszczenia. Regiony między 250 mil a 370 mil (400 do 600 km) oraz między 435 mil a 500 mil (700 i 800 km) są zidentyfikowane jako krytyczne. Pierwszy z nich jest gęsto zaludniony aktywnymi satelitami, podczas gdy drugi zawiera znaczną ilość kosmicznych szczątków, oba przyczyniając się do częstych wymagań dotyczących unikania.
Rozwiązanie tego wyzwania może obejmować strategiczne rozmieszczenie i koordynację operacyjną. Badanie sugeruje, że operatorzy satelitarni mogliby złagodzić zatłoczenie, unikając już zatłoczonych regionów orbitalnych i synchronizując orbity konstelacji, aby zapobiec przecinaniu się trajektorii. Lewis wyraża jednak sceptycyzm co do wykonalności globalnej koordynacji, szczególnie biorąc pod uwagę konkurencyjne interesy i ambicje różnych narodów i podmiotów prywatnych, w tym potencjalnych przeciwników rozwijających własne, wielkoskalowe konstelacje satelitarne. Perspektywa koordynacji działań orbitalnych przez podmioty takie jak SpaceX i Chiny wydaje się mało prawdopodobna, stanowiąc przeszkodę dla jednolitego podejścia do zarządzania ruchem kosmicznym.
newsblog.pl
Maciej – redaktor, pasjonat technologii i samozwańczy pogromca błędów w systemie Windows. Zna Linuxa lepiej niż własną lodówkę, a kawa to jego główne źródło zasilania. Pisze, testuje, naprawia – i czasem nawet wyłącza i włącza ponownie. W wolnych chwilach udaje, że odpoczywa, ale i tak kończy z laptopem na kolanach.