Kosmiczne śmieci na orbicie okołoziemskiej mogą spowodować utratę sygnału GPS

– Przez wynoszenie satelitów na orbitę niską i wyższą generujemy znaczne ilości śmieci, które zagrażają satelitom, których potrzebujemy do funkcjonowania jako cywilizacja. Jeżeli wszystkie plany firm dotyczące wynoszenia satelitów zostaną wykonane do końca lat 20., to będziemy mieli za 10 lat około 50 tys. aktywnych satelitów– mówi prof. dr hab. Maciej Konacki, astronom z Centrum Astronomicznego im. M. Kopernika PAN w Toruniu.

SpaceX umieścił już na niebie kilkaset małych satelitów. Wiadomo, że firma uzyskała zgodę Federalnej Komisji Łączności na wystrzelenie 12 tys. satelitów, a Elon Musk chce uzyskać zgodę na wystrzelenie 30 tys. kolejnych. Brytyjski OneWeb również planuje wystrzelić 650 satelitów, Amazon kolejnych 3,2 tys. W efekcie w niedalekiej przyszłości Ziemię otaczać może co najmniej 50 tys. satelitów. Wiąże się to nie tylko z korzyściami, lecz także z ogromnym zagrożeniem. Zwłaszcza w połączeniu z już krążącymi wokół naszej planety kosmicznymi śmieciami. Europejska Agencja Kosmiczna szacuje, że na orbicie okołoziemskiej krąży ok. 20 tys. śmieci o masie 8 tys. ton. Łącznie z tymi niewielkimi fragmentami może ich być nawet 750 mln.

– Problem będzie bardzo poważny, ponieważ istnieje coś takiego jak model katastroficzny. Jedna kolizja satelity ze śmieciem albo kolizja dwóch satelitów spowoduje efekt łańcuchowy i liczba śmieci zostanie wygenerowana w sposób lawinowy. To spowoduje, że przestrzeń wokół Ziemi będzie bezużyteczna i zamknie nam to dostęp do używania satelitów do celów takich, jakich obecnie używamy, czyli telekomunikacja, nawigacja i obserwacja Ziemi – ocenia prof. dr hab. Maciej Konacki.

Szacuje się, że dryfujący na niskiej orbicie satelita porusza się z prędkością ponad 7,3 km/s, czyli ponad 16 tys. mil. Ponieważ obiekty na orbicie mogą podróżować we wszystkich kierunkach, zderzenia między satelitami i kosmicznymi obiektami mogą wystąpić przy prędkości ponad 32 tys. mil. Skutki mogą być więc katastrofalne.

– Rozmawia się o wprowadzeniu space traffic management, analogicznego do kontroli ruchu w lotnictwie. Sposób wynoszenia, użytkowania orbit byłby regulowany przez odpowiednie prawo. W tej chwili jest całkowita swoboda, do tego stopnia, że dwukrotnie już w historii mieliśmy przypadki, że kraje testowały broń antysatelitarną i niszczyły obiekty na orbicie, które generowały tysiące śmieci – wskazuje ekspert.

Stany Zjednoczone, Rosja, Chiny i Indie mają sprzęt, który może fizycznie niszczyć satelity. Potencjalnie może to oznaczać ogromne zagrożenie, zwłaszcza w przypadku konfliktów między państwami. Jednocześnie liczba odpadków krążących w przestrzeni kosmicznej niedaleko Ziemi mogłaby zakłócić funkcjonowanie innych satelitów. W efekcie mogłoby dojść do sytuacji, w której np. stracilibyśmy sygnał GPS. Dlatego rozwiązaniem mogą być statki kosmiczne, które przedłużą życie satelitów. Pierwszy taki statek wystartował pod koniec 2019 roku.

– Naukowcy i inżynierowie pracują nad metodami pozwalającymi przedłużyć życie satelitów na orbicie poprzez ich serwisowanie i dostarczanie im paliwa. Satelity na orbicie geostacjonarnej mają skończony czas życia, potrzebują mieć zapasy paliwa do manewrowania. Jeżeli one się wyczerpią, to taki satelita przestaje być użyteczny. Stosowanie metody autonomicznego serwisowania satelitów będzie pozwalało przedłużać życie satelitów na orbicie, a także usuwać śmieci kosmiczne poprzez ich deorbitację – przekonuje prof. dr hab. Maciej Konacki.