Um novo estudo sugere que centenas de satélites poderão em breve voar em áreas de órbita que já estão demasiado lotadas para operações seguras e de longo prazo.
O estudo descobriu que embora apenas 0,2% dos satélites em 2019 Terra Os orbitais são forçados a realizar mais de 10 manobras para evitar colisões por mês, uma taxa que aumentou sete vezes, para 1,4%, no início de 2025. Esse número ainda pode parecer baixo, mas significa cerca de 340. satélite Passe muito tempo evitando detritos e outras naves espaciais.
Além disso, o número de satélites continuará a crescer. Aproximadamente 13.700 itens em 2019 (incluindo lixo espacial) zoom ao redor da Terra órbita terrestre baixa Para objetos em órbita terrestre baixa (LEO) abaixo de 2.000 quilômetros acima do nível do mar, esse número aumentou para 24.185 até 2025, um aumento de 76%, mostra o estudo. Estima-se que poderá haver cerca de 70.000 satélites em órbita baixa da Terra até o final desta década Previsão de crescimento da indústriaum aumento de mais de cinco vezes em relação a 2019.
Os membros da equipe de pesquisa disseram que selecionaram 10 manobra para evitar colisão Mensalmente serve como um limite no qual as operações de satélite podem se tornar complexas demais para serem úteis.
“As operadoras não querem gastar todo o seu tempo se preocupando em evitar colisões”, disse a coautora do estudo Maya Harris, pesquisadora associada e graduada em ciências no MIT, ao Space.com. “Eles não querem gastar todo o seu propulsor em manobras.”
Os pesquisadores usaram dados do catálogo de objetos espaciais mantido pelo Comando Espacial dos EUA para modelar a probabilidade de uma colisão para cada par de objetos (satélites e detritos) localizados na mesma região orbital. Sempre que dois objetos estão a 200 metros um do outro, os pesquisadores indicam que o evento requer manobras para evitar uma colisão.
Diferentes operadores escolhem diferentes limites para realizar operações para evitar colisões. As naves espaciais da NASA manobram principalmente quando o risco de colisão é superior a 1 em 100.000. tecnologias de exploração espacial corp. – O maior operador de satélites do mundo e a sua megaconstelação de banda larga Starlink – estão a ser mais cautelosos, utilizando os seus sistemas autónomos de evitação espacial para evitar objectos que representem maiores riscos Menos de uma parte por milhão.
Hugh Lewis, especialista em detritos espaciais e professor de astronáutica na Universidade de Birmingham, no Reino Unido, disse ao Space.com que manobras frequentes podem causar interrupções nas operações, e alguns manipuladores de satélites podem resistir a essas interrupções melhor do que outros.
“Para as naves espaciais de observação da Terra, as manobras podem ser mais perturbadoras porque têm de controlar a altitude e a inclinação com muita precisão para alcançar órbitas terrestres específicas”, disse Lewis, que não esteve envolvido no novo estudo. “Mas para uma nave espacial como esta StarLinkeles têm muita flexibilidade quanto à órbita em que estão e ainda fornecem serviço. “
Além da interrupção do serviço, não há garantia de sucesso de manobras evasivas. O rastreamento espacial não é totalmente preciso e podem ocorrer erros de cálculo. Mais importante ainda, as primeiras pesquisas mostram que a realização de manobras de evitação produz Maior risco de colisão subsequente Ao contrário do caso de outra nave espacial, ela mudou a órbita do satélite de uma forma que os algoritmos de previsão de colisão podem não ser capazes de explicar imediatamente. Quanto mais satélites em órbita, maior o risco de falha de uma das operações.
Lewis disse que os dados sugerem que a probabilidade de uma colisão em órbita dentro de um ano é de cerca de 10%. Uma colisão de satélite em grande escala criaria milhares de novos pedaços de detritos, o que aumentaria ainda mais os requisitos de manobra das naves espaciais em órbitas próximas, aumentando assim a probabilidade de colisões subsequentes. Pesquisadores e operadores estão preocupados com este risco de colisão.
“Se tivermos mais colisões e criarmos muitos detritos, isso nos fará atingir a capacidade (em órbita total) mais rapidamente”, disse Harris.
Lewis afirmou que de acordo com último relatório Os satélites Starlink da SpaceX realizaram 145.000 manobras para evitar colisões nos seis meses até julho de 2025, de acordo com documentos arquivados na Comissão Federal de Comunicações. Isso equivale a aproximadamente quatro exercícios por satélite por mês.
“Eles parecem ser capazes de se ajustar muito bem a isso”, disse Lewis. “Eles não parecem dizer que está ficando realmente difícil, então, mesmo que cheguemos a 10 por mês, eles provavelmente conseguirão se adaptar.”
O novo estudo descobriu que os satélites que operam em determinadas altitudes enfrentam mais congestionamentos do que outros. Em regiões orbitais entre 25 milhas e 370 milhas (400 e 600 quilômetros) e entre 435 milhas e 500 milhas (700 e 800 quilômetros), muitos satélites já são forçados a evitar colisões mais de 10 vezes por mês.
“Embora a maior parte da órbita ainda não esteja cheia, algumas áreas estão”, disse Harris. “As duas áreas mais afetadas ficam entre 400 e 600 quilômetros, onde há muitos satélites ativos, e depois entre 700 e 800 quilômetros, onde há muito lixo espacial”.
A nova investigação sugere que os operadores de satélites podem ser capazes de fazer melhor uso do espaço disponível, reduzindo o número de lançamentos em órbitas já demasiado lotadas e operando as suas constelações de forma coordenada, para que as órbitas dos satélites sejam sincronizadas em vez de se cruzarem entre si.
No entanto, Lewis questiona se a coordenação global das operações de satélite é viável. A SpaceX é atualmente, de longe, a maior operadora de satélites, mas a empresa poderá em breve estar disputando esse título: países ao redor do mundo, incluindo países considerados rivais como a China, planejam desenvolver suas próprias constelações de satélites. dezenas de milhares de satélites.
“Acho improvável que a SpaceX e os chineses coordenem a forma como constroem e operam seus sistemas”, disse Lewis.
Pesquisar Publicado na edição de outubro da Acta Astronautica.