Зростання кількості супутників, зокрема завдяки таким гравцям ринку, як SpaceX зі своєю системою Starlink, призводить до експоненційного збільшення навантаження на навколишнє середовище низької навколоземної орбіти. Усі об'єкти, що виходять у космос, зрештою мають повернутися назад. Це зробило критично важливим розуміння довгострокових факторів, які керують орбітальним розпадом космічного сміття.
Дослідження, опубліковане в журналі Frontiers in Astronomy and Space Sciences, проаналізувало траєкторії 17 об'єктів протягом майже 40 років. Цей період охоплював сонячні цикли 22-й, 23-й, 24-й та початок 25-го. Дослідники виявили значний зв'язок між активністю Сонця та прискоренням розпаду об'єктів.
Механізм впливу сонячної активності
Вже давно відомо, що швидкість реентрі (повернення в атмосферу) зростає під час піку сонячного циклу. Це відбувається тому, що енергоактивна зовнішня атмосфера розширюється у відповідь на посилення космічної погоди, і супутники на LEO відчувають збільшений опір.
Однак це нове дослідження було оригінальним тим, що воно простежувало об'єкти протягом тривалого часу. Ключовим фактором, який прискорює орбітальний розпад, виявилося випромінювання в ультрафіолетовому діапазоні (Extreme Ultraviolet, EUV). Коли кількість сонячних плям перевищує ключовий поріг у дві третини, відбувається сплеск EUV, що запускає перехідну межу, після якої космічне сміття зазнає значно більшого опору.
Значення для операційної діяльності
Дані, зібрані спільною місією NASA/ESA SOHO з 1996 року, корелюють із наслідками, які були виявлені в цьому дослідженні. Ця інформація має ключове практичне значення і може допомогти планувальникам визначити періоди, коли швидкість розпаду буде максимальною.
Для екіпажних станцій, таких як ISS та Tiangong, необхідно регулярно виконувати маневри для уникнення космічного сміття. Наприклад, SpaceX здійснила понад 50 000 маневрів уникнення зіткнень лише в першій половині 2024 року, щоб підтримувати свою мегаконстеляцію.
Перспективи
Розуміння цих природних процесів є критично важливим для забезпечення безпеки космічних місій. Дослідження надає значні дані про те, як відбувається орбітальний розпад у довгостроковій перспективі. Це дозволяє краще планувати експлуатацію LEO та мінімізувати ризики зіткнень у майбутньому.