Спутниковые снимки играют ключевую роль в мониторинге урожайности, борьбе с бедностью и многих других сферах. Рост спроса приводит к запуску всё большего количества космических аппаратов. Однако это повышает риск столкновений и накопления космического мусора.
Источник сообщает о новом исследовании. Группа учёных под руководством Джона Макинтоша из Манчестерского университета проанализировала, как оптимальное планирование миссий поможет снизить угрозы перенаселения околоземного пространства.
Парадокс размера: компактные аппараты безопаснее
На первый взгляд логично размещать крупные спутники на высоких орбитах, где больше свободного места. Но учёные доказывают обратное: сеть мелких аппаратов на низких высотах значительно безопаснее.
Теория опирается на ключевые принципы. Во-первых, оптические инструменты должны обеспечивать разрешение 0,5 метра на пиксель. Это позволяет фиксировать даже минимальные изменения в лесах или городах.
Во-вторых, системы работают в видимом спектре. Радиолокационные технологии, такие как радар с синтезированной апертурой, пока не обеспечивают полного анализа поверхности Земли.
Размер оптики напрямую зависит от высоты и требуемого качества изображения. Более высокая орбита требует мощных камер. Переход с 300 км на 750 км увеличивает апертуру с 0,33 м до 0,83 м. Вес аппарата при этом вырастает со 107 кг до 1360 кг из-за необходимости в дополнительном топливе.
Высокая орбита улучшает покрытие. Для наблюдения за любой точкой Земли каждый час на 750 км хватит 10 крупных спутников. На 300 км потребуется 22 компактных.
Однако крупные аппараты имеют большую площадь поперечного сечения и становятся лёгкой мишенью. Больше всего мусора накапливается на высотах 850–950 км, где раньше располагались солнцезинхронные орбиты.
На низких орбитах атмосфера работает как естественная щётка: сопротивление притягивает обломки вниз, заставляя их сгорать. Именно поэтому Starlink перевела часть спутников с 550 км на 480 км.
Уничтожение одного массивного спутника на высокой орбите создаст облако обломков. Это может запустить цепную реакцию столкновений.
Вывод исследователей прост: меньшее количество гигантов на высоте производит больше мусора, чем целый рой мелких аппаратов внизу. Эксперты призывают регуляторов учесть эти данные, чтобы космос не превратился в свалку.
