«Скрытая угроза» на орбите: учёные обнаружили десятки неучтённых фрагментов космического мусора рядом с ключевыми спутниками

Новые методы анализа архивных снимков выявили 25 ранее неизвестных объектов на геостационарной орбите, где работают спутники связи, телевещания и наблюдения за планетой

Международная группа учёных обнаружила 25 ранее не зарегистрированных фрагментов космического мусора на геостационарной орбите — области пространства примерно в 36 тысячах километров над экватором Земли, где работают важнейшие спутники связи, телевещания, метеорологии и экологического мониторинга. Открытие показало, что количество небольших объектов на этой орбите может быть значительно больше, чем учитывается в открытых каталогах.

Работа, опубликованная в Journal of the Astronautical Sciences, выполнена командой под руководством учёных из Университета Уорика. Исследователи использовали архивные изображения, полученные 2,54-метровым телескопом Isaac Newton Telescope на Канарских островах, и смогли обнаружить следы объектов, которые ранее не удавалось зафиксировать.

Почти 80% найденных фрагментов отсутствовали в общедоступных каталогах космического мусора. Это означает, что вокруг Земли могут находиться дополнительные неучтённые остатки старых космических аппаратов и запусков. Особенно важна ситуация на геостационарной орбите: из-за того, что объекты на этой высоте движутся синхронно с вращением Земли, она используется для размещения спутников, обеспечивающих значительную часть глобальной инфраструктуры связи и наблюдения.

Изображение сгенерировано: Nano BananaДля поиска слабых объектов команда применила метод обработки изображений под названием «слепое сложение» (blind stacking). Он позволяет объединять большое количество снимков таким образом, чтобы усилить слабые сигналы от движущихся объектов и отделить их от шума. С помощью этого подхода учёные смогли обнаружить фрагменты размером всего около 5 сантиметров — одни из самых маленьких объектов, когда-либо зафиксированных на геостационарной орбите.

Дополнительный анализ отражённого света показал, что многие из обнаруженных объектов вращаются вокруг своей оси во время движения по орбите. Изменения яркости указывают на то, что фрагменты могут хаотично вращаться, из-за чего сложнее определить их положение и поведение в пространстве.

Как отметил Джеймс Блейк из Центра осведомлённости о космической обстановке Университета Уорика, даже небольшие фрагменты могут представлять опасность из-за высоких относительных скоростей столкновения. На геостационарной орбите объекты могут двигаться относительно друг друга со скоростью в несколько километров в секунду, поэтому частицы размером всего несколько сантиметров способны повредить дорогостоящие спутники.

Соавтор работы Стюарт Ивс из компании SJE Space Ltd сравнил область вокруг геостационарного пояса с потенциальным «минным полем» и отметил, что запуск спутников на эту орбиту требует предварительного анализа окружающей обстановки и поиска небольших объектов.

Учёные указывают, что проблема особенно сложна из-за особенностей геостационарной орбиты: на такой высоте практически отсутствует атмосферное сопротивление, поэтому обломки могут оставаться там на протяжении столетий. При этом число спутников на орбите продолжает расти, что повышает требования к точности наблюдения за космическим мусором.

Авторы работы считают, что дальнейшие наблюдения с использованием более чувствительных методов помогут лучше оценить количество небольших объектов на геостационарной орбите и определить риски для работающих спутников. Исследование также показало, что даже давно существующие архивные данные могут содержать информацию о ранее неизвестных объектах, если применять современные методы обработки изображений.