Вчені все частіше і частіше починають говорити про засмічення навколоземної орбіти космічним сміттям. Частина об’єктів щодня потрапляє в земну атмосферу і згорає в ній, але люди швидко створюють новий, пише Arc Technica. Ситуація скоро почне загрожувати життю людей.
“У космосі грають геополітичними м’язами, щоб нашкодити іншим”
Ерік Бергер (Eric Berger)
Аж до останнього десятиліття на різні орбіти виводили в середньому від 80 до 100 супутників на рік. Деякі з них швидко увійшли в атмосферу Землі, а інші так і залишилися на орбіті.
Цікаво, що за останні п’ять років, на тлі розвитку таких комунікаційних мереж, як Starlink компанії SpaceX, і збільшення числа малих супутників, подібних об’єктів в космосі різко стало більше.
За даними Управління ООН з питань космічного простору, в 2017 році було запущено понад 300 таких апаратів. До 2020 року їх число вперше перевалило за тисячу. Цього року їх вже було понад дві тисячі. З появою в космосі широкосмугових мереж, на зразок Project Kuiper від Amazon, їх число буде тільки зростати.
Різке збільшення числа супутників, більшість з яких знаходиться на висоті тисячі кілометрів від поверхні Землі, призводить до засмічення низької навколоземної орбіти космічним сміттям. Минулого місяця, наприклад, верхня ступінь китайської ракети Long March6A несподівано розвалилася після доставки вантажу на орбіту. Тепер на висоті від 500 до тисячі кілометрів літають понад 300 видимих фрагментів космічного сміття. У листопаді 2021 року Росія збила свій супутник “Космос-1408”, що призвело до появи на орбіті більше тисяч фрагментів. Міжнародній космічній станції НАСА досі доводиться ухилятися від них.
Коли-небудь ситуація дійде до межі. Так, космос великий, але ось сміття в ньому стало занадто багато.
За оцінками вчених та інженерів, на орбіті літають сотні тисяч фрагментів космічного сміття розміром з чорницю, через що їх не можна відстежити. З урахуванням того, що їх швидкість у багато разів перевищує швидкість світла, кінетична енергія цих об’єктів як у падаючої ковадла. Є ще десятки тисяч відстежуваних фрагментів розміром з м’яч для софтболу і більше з кінетичною енергією як у великої бомби. Частина об’єктів щодня потрапляє в земну атмосферу і згорає в ній, але люди швидко створюють нові порції космічного сміття.
Щоб отримати уявлення про цю загрозу і зрозуміти, як повинні себе вести люди, портал Ars поговорив з експертом з астродинаміки Техаського університету в Остіні Морібою Джа (Moriba Jah). Він-справжня зірка в області дослідження космічного сміття. Джа був одним з перших, хто почав бити тривогу з приводу засмічення космосу сміттям і закликав людство зберегти навколоземну орбіту. Він також працює провідним дослідником в компанії Privateer Space, яку заснував разом із співзасновником Apple Computer Стівом Возняком (Steve Wozniak) для того, щоб збирати і ділитися даними про відслідковується космічному смітті.
Інтерв’ю було відредаговано для ясності.
Чи відповідає це принципам сталого розвитку?
Ars: з урахуванням того, що сталося за останні кілька років, і прогнозів на майбутнє, як ви вважаєте, наша діяльність на низькій навколоземній орбіті відповідає принципам сталого розвитку?
Моріба Джа: моя відповідь-Ні, не відповідає. Багатьом людям не подобається вся ця “трагедія спільних ресурсів”, але я вважаю, що це саме те, з чим ми зараз стикаємося. Навколоземний простір має межі. Ми повинні ставитися до нього як до обмеженого ресурсу. Ми повинні займатися ним разом з іншими країнами. Повинна бути координація, планування та інші тому подібні речі. Але ми цього не робимо.
Я думаю, що це схоже на ранні етапи повітряного і навіть морського руху. Якщо у вас пара човнів, і вони прибули на місце, то це не має особливого значення. Але коли трафік збільшується, то його потрібно координувати, тому що всі приймають рішення, не знаючи, які рішення приймають інші в цьому обмеженому ресурсі.
Ars: чи можна контролювати весь цей рух на низькій орбіті Землі?
Джа: поки що немає планів координації. Кожна країна планує без урахування планів інших країн. Це одна частина проблеми. Так що це безглуздо. Якби тільки одна країна займалася космосом, то все, напевно, було б нормально. Але це ж не так. З кожним разом стає все більше країн, які говорять: “Гей, дивіться, я можу вільно і безперешкодно користуватися космічним простором. Жоден закон не зобов’язує мене звітувати перед ким-небудь, тому що я суверенна нація і можу робити все, що захочу”. По-моєму, це нерозумно.
Ars: У США зараз більшу частину супутникової діяльності регулює Федеральна комісія зі зв’язку. Але, здається, вона більше за бізнес, тому ставиться поблажливо.
Джа: я теж Для бізнесу в космосі. Справа в тому, як ми його ведемо. Зрештою, згідно з міжнародним правом, кодифікованим в угодах і конвенціях, схвалених з 1967 по 1972 роки, відповідальність за шкоду і шкідливе втручання цілком лягає на плечі країн-учасників договору. В результаті відповідальність несуть уряди. Компанії не несуть ніякої відповідальності за свою поведінку, а країни — так.
Країни відповідальні за схвалення та забезпечення постійного нагляду за всією діяльністю недержавних компаній. Уряди видають ліцензії та дозволи, тому вони повинні притягнути до відповідальності своїх людей. Необхідно, щоб країни прийняли на національному рівні космічні закони, які б стимулювали захист навколишнього середовища і стійкість. Вони повинні вимагати від людей, яким вони дозволяють вести діяльність у космосі — будь то компанії чи взагалі будь — хто -, дотримання законів та відповідальності за свої дії.
Ars: а як йде ситуація з взаємодією країн? Що буде, якщо Starlink від ЅрасеХстолкнется з китайською космічною станцією “Тяньгун” і завдасть їй серйозної шкоди?
Джа: відповідальність за шкоду Китаю понесуть США, а не компанії. Так що Китай може прийти в ООН і сказати, мовляв, знаєте, за Конвенцією про відповідальність за шкоду Я вимагаю компенсації. Така система.
Що можна зробити?
Ars: ви сказали, що уряди повинні притягувати компанії до відповідальності. Що ще такого корисного могли б зробити США та інші країни в плані політики?
Джа: Я маю пару ідей з цього приводу. США могли б взяти на себе ініціативу з розвитку космічної економіки замкнутого циклу, яка фокусувалася б в першу чергу на запобіганні забруднення шляхом мінімізації використання одноразових супутників і ракет. Ось як ми намагаємося звести до мінімуму використання одноразового пластику, так і США могли б стимулювати мінімізацію використання одноразових супутників і ракет, роблячи їх багаторазовими і переробляються.
Для тих, які не можна повторно використовувати або переробляти, ми збираємося створити систему відповідальної утилізації. Це не те саме, що неконтрольоване повторне використання. Це буде одна з систем регулювання космічної діяльності, яку повинні очолити США. Ідея насправді відповідає прагненням Білого дому, пов’язаним з космічним обслуговуванням, складанням та виробництвом. Якщо ви хочете створити цілу екосистему на орбіті, переробляти, заправляти і обслуговувати, то необхідно, щоб уряд перейшов до космічної економіки замкнутого циклу.
Розробкою і підтриманням офіційних баз даних про космічні об’єкти займаються американські військові, тому з багатьох очевидних причин тут не вистачає прозорості. Необхідно передати ці функції цивільній організації. Після того як Трамп підписав в 2018 році Директиву з космічної політики N3, і в Конгресі стали просувати інші подібні речі, з’явилася ідея про те, щоб передати ці функції управлінню космічної торгівлі під керівництвом Річарда Дальбелло (Richard DalBello). Але на які гроші він повинен цим займатися?
Так що Конгрес повинен виділити гроші і надати кошти управлінню космічної торгівлі. Таким чином управління космічної торгівлі зможе ділитися інформацією в більш вільній і прозорій формі з усім світом, в тому числі і з такими країнами, як Росія і Китай. Ми не збираємося ділитися з ними даними з військових датчиків, але у нас в США є комерційні організації зі своїми датчиками, радарами і телескопами. Ми, як уряд, збираємося придбати ці дані та зробити їх доступними для людей з усього світу, щоб у нас був набір інструментів для спостереження за космосом.
Ars: Це насправді спроба встановити норми обміну даними, щоб інші країни дотримувалися їх?
Ja: я думаю, що “норми” — це термін, який має особливе значення, тому що люди хочуть бути лідерами в нормах, і вони самі хочуть встановити те, що називається “найкращими практиками”, що мене справді дратує. На мою думку,” найкращі практики ” в основному відштовхують тих, хто не був у групі, яка їх встановила. Я думаю, що” ефективна практика ” звучить краще і вимагає інклюзивності, і це передбачає різноманітність, яка, в свою чергу, впливає на кінцеві результати.
Тож, чесно кажучи, я вважаю, що найкращий спосіб рухатися вперед — це налагодити стосунки на технічному та науковому рівні. У мене є знайомі колеги в Росії та Китаї, і ми дійсно хочемо співпрацювати один з одним. Ми хочемо обмінюватися інформацією, яка ніяк не відноситься до порушення національної безпеки або комерційної таємниці. Давайте почнемо з співпраці, а там вже досвід покаже, що можливо, а що ні. Та й потім, практика обміну даними та інформацією не тільки нікому не зашкодить, а й може мати переваги, наприклад, показати, яким чином можуть співпрацювати уряди. Вони можуть створити навколо такого співробітництва рамки, тому що воно вже усталилося і подобається людям.
Ars: але ж компанії не хочуть засмічувати сміттям космос, правда? В їх же інтересах зберегти космос придатним для комерції. Яка стратегія повинна мати уряди, щоб вирішити проблему з компаніями?
Джа: вони повинні подивитися, які практики виявилися успішними в управлінні відходами та охороні навколишнього середовища на Землі. Наприклад, щось на зразок вуглецевих кредитів. У Всесвітнього економічного форуму є рейтинг космічної стійкості, в розробці якого я, до речі, брав участь. Можна прив’язати сюди заходи стимуляції. Може, податкові пільги. Тому я думаю, що уряди мають ряд інструментів, які вони можуть використовувати, щоб заохотити людей. Це в інтересах усіх.
Наскільки погіршиться ситуація?
Ars: цікаво дізнатися, що ви думаєте про те, що станеться протягом решти цього десятиліття. Ви описали деякі обнадійливі стратегії. Однак минув лише рік, як Росія збила свій супутник “Космос”. Прийнята в США “поправка Вольфа” багато в чому заважає співпраці, про яку ви говорили, або принаймні стримує її. Минулого місяця стався неконтрольований вхід в атмосферу китайської ракети Long March. Я бачу певний прогрес, але його явно недостатньо, щоб компенсувати швидкість, з якою ми виводимо ці супутники, з кожним разом все більше забруднюючи низьку навколоземну орбіту.
Джа: тут я, мабуть, буду реалістом. Я думаю, що ми більше не зможемо використовувати деякі орбіти, оскільки вони будуть перевантажені різними об’єктами та космічним сміттям. Перевантаженість орбіти означає, що”ми своїми рішеннями і діями більше не зможемо запобігти небажаним наслідкам”. Тобто якщо ми намагаємося звести до мінімуму ймовірність зіткнення і необхідність зійти зі шляху і все одно не можемо цього запобігти, значить орбіта більше не придатна для використання ні для якої мети.
За моїми прогнозами, це має статися. І я також очікую, що ми ще побачимо загибель людей від об’єктів розміром зі шкільний автобус, які, пройшовши через атмосферу, впадуть в якомусь населеному пункті, або ж в самому розпалі розвитку комерційної космонавтики в корабель з пасажиром раптом потрапить який-небудь шматок сміття. Я вважаю, що обидві ці речі можуть статися в наступному десятилітті.
Ars: якщо щось із цього все-таки станеться, чого я не виключаю, чи може це підштовхнути до необхідного регулювання та заходів, які допоможуть навести порядок? Іншими словами, чи має статися щось справді погане, щоб ми нарешті серйозно задумалися над вирішенням проблеми?
Джа: для мене це щось на кшталт “жаби в каструлі на повільному вогні”. Коли я розмовляю з людьми, вони кажуть: “нас чекає щось дійсно погане?”. І я їм: гірше, ніж Росія, що збиває свої супутники на орбіті, що шкодить Starlink і, як наслідок, зачіпає США? З розмов зі SpaceX стає ясно, що знищення російського супутника насправді здійснювалося з метою завдати шкоди супутникам Starlink. Їм уже кілька тисяч разів доводилося ухилятися від космічного сміття. Це впливає на їх роботу. І це була не випадковість і не подія.
По-моєму, в космосі вже зараз грають геополітичними м’язами, щоб нашкодити іншим. Погане вже сталося. Але чому цього недостатньо? Я думаю, що якщо щось з того, що я описав, станеться, наприклад, об’єкт розміром зі шкільний автобус впаде на Землю і вб’є купку людей, то все пару тижнів возмущаются, поосуждают, а потім ніби й не було нічого. Так, мені важко вірити в краще. Що таке має статися, щоб дати нам струс? Багато років тому трапилася екологічна катастрофа, Річка загорілася…
Ars: так, Річка Куяхога, в Клівленді, близько 50 років тому…
Джа: Так. Скільки разів повинна була загорітися Річка, щоб люди сказали: “О, так у нас проблема”.
Ars: чи є щось, що дає вам надію на наступні 5-10 років космічних польотів?
Джа: багато людей відчувають відчай з цього приводу. Але якщо людям дати можливість вирішувати проблеми від щирого серця, то, думаю, вони впораються. Коли я подорожую по світу і розмовляю з людьми, вони мені кажуть: “Я мене є кілька реально крутих ідей. Мені б хотілося їх спробувати, але у мене для цього немає доступу до даних та інформації”. Це саме те, що ми намагаємося зробити разом з Privateer Space. Це, по суті, компанія-платформа. Як зробити так, щоб дані та інформація стали доступними для людства, а люди вносили свої чудові ідеї та розробляли власні програми, які могли б затьмарити те, що могли придумати такі, як я? Ось саме це ми і намагаємося зробити.
