Учёные обнаружили скрытое поле космического мусора на геостационарной орбите Земли
Международная группа исследователей обнаружила десятки ранее неизвестных фрагментов космического мусора на высокой околоземной орбите. Учёные предупреждают, что эти небольшие объекты могут представлять серьёзную угрозу для спутников связи, метеорологических аппаратов и других космических систем, находящихся на геостационарной орбите.
Новое исследование, опубликованное в The Journal of the Astronautical Sciences, было проведено международной командой под руководством специалистов из Университета Уорика в Великобритании. Учёные обнаружили 25 ранее не зарегистрированных объектов с крайне низкой яркостью на геосинхронной орбите — примерно в 36 000 километров над экватором Земли.
Около 80% найденных объектов отсутствовали в открытых каталогах космического мусора. Это означает, что вокруг Земли может находиться значительно больше незарегистрированных фрагментов от прошлых космических миссий, чем предполагают специалисты.
Геостационарная орбита считается одним из самых ценных участков космического пространства вокруг Земли. Именно здесь расположены спутники, обеспечивающие глобальную связь, телевещание, прогнозирование погоды и мониторинг окружающей среды.
Спутники на этой высоте движутся синхронно с вращением Земли, поэтому кажутся неподвижными относительно поверхности планеты. Из-за ограниченного количества доступных орбитальных позиций этот район становится всё более насыщенным космическими аппаратами и потенциально опасными обломками.
«Фрагменты космического мусора могут двигаться относительно друг друга со скоростью в несколько километров в секунду. Энергия столкновения при таких скоростях огромна, и даже небольшой объект способен серьёзно повредить очень дорогой спутник», — рассказал доктор Джеймс Блейк из Центра осведомлённости о космической обстановке Университета Уорика, ведущий автор исследования.
Для обнаружения новых объектов учёным не пришлось проводить новые наблюдения. Они использовали архивные изображения, полученные 2,54-метровым телескопом Исаака Ньютона на Канарских островах.
Исследователи применили новый метод обработки изображений, известный как «слепое сложение кадров», а также современные алгоритмы анализа данных. Это позволило обнаружить чрезвычайно слабые объекты размером всего около 5 сантиметров — одни из самых маленьких фрагментов мусора, когда-либо зафиксированных на геостационарной орбите.
Дополнительный анализ яркости обнаруженных объектов показал ещё одну проблему. Изменения отражаемого света свидетельствуют о том, что многие из них хаотично вращаются во время движения вокруг Земли.
Такое вращение делает поведение космического мусора менее предсказуемым и усложняет расчёт возможных столкновений. Особенно опасно то, что в районе геостационарной орбиты практически отсутствует сопротивление атмосферы, поэтому такие объекты могут оставаться там на протяжении сотен лет.
«Мусор в районе геостационарного пояса представляет собой потенциальное минное поле. Никто в здравом уме не стал бы заходить на настоящее минное поле без миноискателя. Точно так же никто не должен запускать спутник на геостационарную орбиту без полноценного исследования окружающего пространства», — заявил соавтор исследования доктор Стюарт Ивс из компании SJE Space Ltd.
Учёные отмечают, что новые результаты одновременно являются предупреждением и демонстрацией того, что современные технологии позволяют обнаруживать даже самые маленькие и слабые объекты на орбите.
По словам исследователей, проблема космического мусора требует международного сотрудничества. В работе участвовали специалисты из Европы, Австралии и Японии, поскольку контроль за орбитальной обстановкой становится всё более важным на фоне постоянного увеличения количества спутников.
«В геостационарном поясе существует ограниченное количество орбитальных позиций, поэтому важно понимать, сколько мусора там находится, как он движется и какие риски создаёт для работающих спутников, от которых зависит современная цивилизация», — отметил Джеймс Блейк.
Учёные считают, что более чувствительные системы наблюдения помогут создать точную карту космического мусора и снизить риск столкновений в будущем.
Исследование в журнале The Journal of the Astronautical Sciences.