П’ять днів до катастрофи: як перевантажена орбіта стає вразливою до сонячних бур
Низька навколоземна орбіта — простір на висоті понад тисячу кілометрів над поверхнею — ще десять років тому здавалася відносно вільною. Сьогодні вона стрімко перетворюється на один із найбільш завантажених «коридорів» у Сонячній системі. Тисячі супутників інтернет-зв’язку вже працюють у космосі, і їхня кількість продовжує зростати. Компанії планують запускати десятки тисяч нових апаратів у найближчі роки. У результаті кожні 22 секунди два супутники пролітають на відстані менш ніж кілометр один від одного — і це нова реальність космічної інфраструктури.
На цьому тлі вчені почали серйозно замислюватися: що станеться, якщо супутники раптом втратять можливість маневрувати? Саме для оцінки такого ризику астрофізикиня Сара Тіле з колегами розробила так званий CRASH Clock — індикатор часу до потенційної катастрофічної аварії у випадку масового збою. За їхніми розрахунками, якщо через потужну сонячну бурю супутники втратять зв’язок із Землею або можливість коригувати орбіту, зіткнення можуть стати практично неминучими вже через 5,5 дня. Для порівняння: у 2018 році «запас міцності» становив 164 дні. Менше ніж за десятиліття безпечний інтервал скоротився до менш ніж тижня.
Сонячні бурі — не абстрактна загроза. Потоки заряджених частинок під час спалахів і корональних викидів маси нагрівають верхні шари атмосфери, змушуючи їх розширюватися. Це збільшує опір для супутників, які починають швидше втрачати висоту і витрачати більше пального на стабілізацію орбіти. Водночас такі бурі можуть вивести з ладу системи навігації та зв’язку. У 2024 році так звана буря Ґеннона тривала три дні — і майже половині супутників на низькій орбіті довелося терміново виконувати маневри, щоб уникнути втрати висоти. А це була далеко не найпотужніша подія в історії: «Подія Керрінгтона» 1859 року була значно масштабнішою.
Проблема ускладнюється тим, що самі маневри теж створюють ризики. Після зміни орбіти положення супутника певний час визначається з меншою точністю, що підвищує ймовірність помилок у розрахунках. Уже були випадки, коли збої в системах попередження призводили до небезпечних ситуацій. Крім того, орбіта Землі визнана ООН обмеженим ресурсом: кожен новий апарат збільшує щільність руху й зменшує «простір для помилки». CRASH Clock фактично показує, наскільки швидко людство вичерпує запас безпеки навколо планети. І якщо нинішні темпи збережуться, п’яти днів може виявитися занадто мало, щоб запобігти ланцюговій реакції зіткнень, яка перетворить орбіту на небезпечне поле космічного сміття.