Кейс Iridium: Осознанное использование космического пространства

Все больше корпораций и государственных организаций используют космическое пространство для национальной безопасности и коммерческих проектов. Многие из этих видов деятельности используют одни и те же орбиты Земли, что приводит к переполнению пространства и электромагнитным помехам.

О разумном использовании космоса говорят с 1979 года, когда в Америке запустили первую программу по изучению космических аппаратов, находящихся в нерабочем состоянии. Тогда же появилось понятие «космический мусор», а ученые задались вопросом, как освободить космос от таких «загрязнений». 

В настоящее время на орбите находится, по разным оценкам, от 600 тыс. до 700 тыс. объектов космического мусора, которые угрожают современным орбитальным аппаратам. При этом, почти четверть – выведенные из строя спутники. 

В связи с этим, одной из ключевых задач компаний, эксплуатирующих космические группировки, становится забота об утилизации спутников, отслуживших своё.

Так, в 2019 году компания Iridium завершила самое значительное обновление в истории космоса, заменив всю свою группировку из 66 спутников, не считая запасных аппаратов, на низкой околоземной орбите (LEO). Iridium разработала и реализовала программу спуска с орбиты своих спутников (Блок 1), чтобы обеспечить безопасность космоса для будущих поколений. Во время операций в Блоке 1 компания Iridium остро осознала риски, которые представляют собой брошенные космические аппараты: в частности, разрушительное столкновение Cosmos-2251 и Iridium-33 в 2009 году. Это событие открыло глаза космическому сообществу на возникшую проблему и, безусловно, укрепило решимость Iridium ответственно отнестись к использованию космического пространства. Программу спуска с орбиты Иридиум можно использовать как пример идей и концепций передового опыта для будущих спутниковых программ и управления космическим пространством. Масса выведенного с орбиты технологического материала превысила 33 тонны. 

Спуск с орбиты был произведен в несколько этапов:

- Deboost/Замедление: использование оставшегося топлива, чтобы сместить спутники как можно ниже.

- Drag/Перетаскивание: настройка спутника на высокое сопротивление в конце замедления.

- Direct/Направление: контроль над спутником во время маневров.

- Despin/Замедление вращения: уменьшение бортовой кинетической энергии.

- Depressurize/Сброс давления: стравить остатки пропеллента и сжатого воздуха из бака.

- Discharge/Разрядка: разрядка аккумулятора и оставшейся электроэнергии.

- Demise/Гибель: максимальное разрушение спутника при входе в атмосферу.

Может сложиться впечатление, что это элементарная задача, но стоит отметить, что все эти задачи должны быть программно заложены в спутниковые аппараты в самом начале проектирования. 

Также не стоит забывать об эффекте Дональда Кесслера, который предполагает такое развитие событий, при котором станет полностью невозможным использование ближайшего космоса из-за увеличения в нём космического мусора.

Коварство синдрома Кесслера заключается в «эффекте домино». Столкновение объектов приведет к появлению большого количества новых осколков. Каждый из них способен в свою очередь столкнуться с другим мусором, что вызовет «цепную реакцию». Когда столкновений становится много или происходит взрыв, например, старый спутник сталкивается с космической станцией, количество новых осколков способно сделать околоземное пространство совершенно непригодным для полетов. 

Чтобы избежать синдрома Кесслера, компаниям стоит заранее обдумать, как утилизировать спутники с орбиты и минимизировать количество мусора.

Иридиум понимает, что разумное использование космического пространства гарантирует, что человечество сможет продолжать использовать его в мирных целях и для социально-экономической выгоды. Если пространство не будет использоваться рационально и ответственно, стоимость его использования возрастает, что повлияет на национальную и международную безопасность, научные исследования, спутниковую навигацию и экономическое развитие.