منظومه‌های ماهواره‌ای بزرگ، خطر برخورد در مدار را افزایش می‌دهند

باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی - به گفته یک متخصص در دانشگاه بیرمنگام در بریتانیا، تقریباً ۳۰۰۰۰ ماهواره در مدار پایین زمین وجود دارد و این تعداد به سرعت در حال افزایش است. همانطور که در سرور پیش‌چاپ arXiv گزارش شده است، عبور از یک حد مشخص منجر به برخورد و افزایش بیشتر زباله‌های فضایی خواهد شد.

علت اصلی این مشکل، توسعه سریع شبکه‌های ماهواره‌ای تجاری است که برای ارائه اینترنت جهانی و سایر خدمات طراحی شده‌اند. اگر همه درخواست‌ها در آینده نزدیک تأیید شوند، تعداد کل ماهواره‌های موجود در مدار می‌تواند به ۱.۷ میلیون برسد. شایان ذکر است که اکثر ارزیابی‌های ایمنی فعلی فقط خطرات ماهواره‌های منفرد را در نظر می‌گیرند و خطرات تجمعی کل منظومه‌های ماهواره‌ای را کاملاً نادیده می‌گیرند.

پروفسور هیو لوئیس یک مدل ریاضی توسعه داد که سرعت عبور ماهواره‌ها و زباله‌های فضایی از یک نقطه معین، توانایی فضاپیما برای جلوگیری از برخورد و سرعت خارج شدن آن از مدار پس از اتمام ماموریتش را در نظر می‌گیرد. این مدل بر روی ۱۶ منظومه فضایی در دنیای واقعی - برخی برنامه‌ریزی شده و برخی دیگر عملیاتی - اعمال شد. مشخص شد که شش مورد از این منظومه‌ها قبلاً از آستانه ناپایداری عبور کرده‌اند که در آن زباله‌ها به طور غیرقابل کنترلی شروع به تجمع می‌کنند، در حالی که سه مورد دیگر در یک منطقه ناپایدار با رشد تدریجی زباله قرار دارند.

این خطر محدود به سیستم‌های بزرگ نیست. در یک منظومه با صد‌ها ماهواره، بی‌ثباتی به ترتیبات مداری خاص نسبت داده شد. ناوگانی از ماهواره‌های بسیار کوچک نیز به دلیل کوچک بودن برای حمل رانشگر‌ها برای جلوگیری از برخورد، شروع به رشد کنترل نشده زباله کردند.

طبق محاسبات، بسیاری از این خطرات را می‌توان با تغییرات طراحی نسبتاً ساده کاهش داد. به عنوان مثال، افزایش مقاومت هوا می‌تواند به ماهواره‌ها اجازه دهد پس از اتمام ماموریت‌هایشان سریع‌تر از مدار خارج شوند یا طول عمر عملیاتی آنها را افزایش دهد و در نتیجه تعداد پرتاب‌های ماهواره جایگزین مورد نیاز را کاهش دهد. این اقدامات به تثبیت وضعیت بدون نیاز به تغییر اساسی در فناوری کمک می‌کند.

از آنجایی که در حال حاضر هیچ استاندارد مورد توافقی برای ارزیابی ایمنی کل منظومه‌های ماهواره‌ای وجود ندارد، روش پیشنهادی ابزاری کاربردی در اختیار نهاد‌های نظارتی قرار می‌دهد تا پروژه‌های پرخطر را در مرحله برنامه‌ریزی شناسایی کرده و از پرتاب آنها جلوگیری کنند و بدین ترتیب فضای نزدیک به زمین را به عنوان محیطی امن برای ماهواره‌هایی که از ناوبری، ارتباطات و پیش‌بینی آب و هوا پشتیبانی می‌کنند، حفظ کنند.

منبع: science.mail.ru