Изследователи предлагат неочаквано решение за гарантиране на безопасността в космическото пространство.

Сателитните снимки придобиват все по-голямо значение във всички сфери на човешката дейност – от наблюдение на реколтата до борба с бедността.

И за да се отговори на това търсене, в орбита се извеждат все повече космически апарати.

С нарастването на броя на техниката обаче се увеличава и един критичен риск. А именно – вероятността от сблъсъци и образуването на огромни количества космически отпадъци, пише Universe Today.

В ново проучване екип от учени, ръководен от Джон Макинтош от Манчестърския университет, анализира как правилното проектиране на космическите мисии може да смекчи заплахите, свързани с пренасищането на околоземното пространство.

Парадоксът на размера: защо по-малкото е по-добре

На пръв поглед най-логичното решение изглежда да се разполагат големи сателити на по-високи орбити. Там, където има повече пространство.

Учените обаче доказват точно обратното. Разгръщането на по-голям брой компактни апарати на по-ниски височини е по-безопасният вариант.

Тази теория се основава на няколко основни предположения.

Първо, за ефективното наблюдение на Земята оптичните инструменти трябва да осигуряват резолюция от 0,5 метра на пиксел.

Това позволява да се улавят и най-малките промени в горската покривка или градското застрояване.

Второ, тези системи трябва да работят във видимия спектър на светлината.

Въпреки предимствата си, най-новите радиолокационни технологии все още не са в състояние да осигурят пълноценен анализ на физическите процеси на повърхността на планетата.

Размерът на оптичната система зависи пряко от височината на полета и необходимото качество на изображението.

Колкото по-висока е орбитата, толкова по-масивна трябва да бъде оптиката

Така компромисът за разполагане на сателит по-високо, където уж има повече място за маневри, принуждава инженерите да създават по-големи апарати.

Разликата е поразителна. Промяната на орбитата от 300 км на 750 км изисква увеличаване на апертурата на камерата от 0,33 м на 0,83 м.

Това експоненциално увеличава теглото на апарата. Обяснението: за поддържането на работата му в Космоса е необходимо много повече гориво.

В резултат на това размерът на самия сателит нараства от скромните 107 кг (на височина 300 км) до колосалните 1360 кг (на височина 750 км) при запазване на същото качество на заснемане.

Безспорно по-голямата височина осигурява по-добро покритие.

За да се обхване всяка точка на Земята в рамките на един час от височина 750 км, ще са необходими само 10 големи апарата.

За същата задача на височина 300 км са нужни вече 22 компактни сателита. На пръв поглед това е аргумент в полза на „гигантите“.

Но тук в играта влиза най-важният фактор.

Големите сателити имат значително по-голяма площ на напречното сечение. Това ги превръща в удобни мишени.

Освен това най-големият поток от опасни отломки в момента се регистрира именно на големи височини – от 850 до 950 км. Там, където преди са се разполагали „слънчево-синхронни орбити“.

На ниските орбити атмосферата работи като естествен филтър. Атмосферното съпротивление бързо притегля космическия боклук, карайки го да изгори.

Именно поради тези съображения за безопасност компанията Starlink наскоро премести част от своите сателити от орбита 550 км на по-ниската 480 км.

Унищожаването дори на един масивен сателит на висока орбита носи огромен разрушителен потенциал.

Това би довело до образуването на гигантски облак от отломки, който ще предизвика верижна реакция. И ще повиши още повече вероятността от нови сблъсъци.

Т.е. по-малкият брой големи сателити на високи орбити е много по-вероятно да създаде непроницаемо поле от отпадъци около Земята. Отколкото цяла мрежа от компактни апарати на по-ниски височини.

Експертите подчертават, че бъдещите регулаторни органи задължително трябва да вземат предвид тези данни, преди Космосът да се превърне в сметище.