Международная группа исследователей выявила множество ранее не идентифицированных фрагментов космического мусора на высоких околоземных траекториях. Специалисты отмечают, что эти небольшие обломки способны представлять значительную опасность для спутников связи, метеорологических аппаратов и других космических систем, функционирующих на геостационарной орбите.

Новое научное исследование, представленное в The Journal of the Astronautical Sciences, было осуществлено международной командой экспертов под руководством специалистов из Университета Уорика, расположенного в Великобритании. В ходе работы учёные идентифицировали 25 ранее не учтённых объектов с очень низкой отражательной способностью на геосинхронной орбите – на высоте приблизительно 36 000 километров над экватором Земли.

Примерно 80% обнаруженных объектов отсутствуют в общедоступных каталогах космического мусора. Это указывает на то, что в окрестностях Земли может находиться значительно больше незарегистрированных фрагментов от предыдущих космических программ, чем ранее оценивалось специалистами.

Геостационарная орбита считается одним из наиболее востребованных участков космического пространства вокруг нашей планеты. Именно на этой орбите размещены спутники, обеспечивающие глобальную связь, вещание телевизионных программ, прогнозирование погодных условий и мониторинг состояния окружающей среды.

Расположенные на данной высоте спутники совершают синхронное вращение вместе с Землей, что создаёт иллюзию их неподвижности по отношению к поверхности планеты. В связи с ограниченностью доступных орбит эта область становится всё более перегруженной космическими аппаратами и представляет собой потенциальную угрозу из-за обломков.

«Осколки космического мусора способны перемещаться относительно друг друга со скоростью, достигающей нескольких километров в секунду. Энергия, высвобождаемая при столкновениях на таких скоростях, крайне высока, и даже небольшие объекты могут нанести значительный ущерб дорогостоящим спутникам. », — пояснил доктор Джеймс Блейк, сотрудник Центра осведомлённости о космической обстановке Университета Уорика и ведущий автор научной работы.

Для выявления новых объектов исследователям не потребовались свежие наблюдения; они проанализировали архивные изображения, полученные с помощью 2,54-метрового телескопа Исаака Ньютона, расположенного на Канарских островах.

Специалисты использовали инновационную технологию обработки изображений, названную «слепое сложение кадров», в сочетании с передовыми алгоритмами анализа данных. Благодаря этому удалось выявить крайне незначительные объекты, достигающие всего пяти сантиметров в поперечнике – одни из наименьших фрагментов космического мусора, когда-либо зарегистрированных на геостационарной орбите.

Более детальный анализ интенсивности света от обнаруженных объектов выявил дополнительную сложность. Изменения в отражении света указывают на то, что многие из них совершают хаотические вращения по мере движения вокруг Земли.

Подобное вращение затрудняет прогнозирование траектории космического мусора и усложняет расчет вероятности столкновений. Особую опасность представляет тот факт, что вблизи геостационарной орбиты практически нет атмосферного сопротивления, поэтому эти объекты могут сохраняться на этой высоте на протяжении столетий.

«Космический мусор, расположенный в районе геостационарного пояса, можно сравнить с непредсказуемым минным полем. Никто не стал бы намеренно пересекать настоящее минное поле без специального оборудования для обнаружения мин. Аналогично, запуск спутника на геостационарную орбиту должен сопровождаться тщательным изучением окружающего пространства. », — подчеркнул соавтор исследования, доктор Стюарт Ивс из SJE Space Ltd.

Исследователи констатируют, что полученные данные служат как предостережением, так и подтверждением возможности выявления даже незначительных и маломощных объектов на околоземной орбите с использованием существующих технологий.

По мнению авторов работы, решение вопроса космического мусора требует совместных усилий разных стран. В исследовании приняли участие эксперты из Европы, Австралии и Японии, поскольку поддержание контроля над обстановкой в космосе приобретает всё большее значение в связи с непрерывным ростом числа искусственных спутников.

«В геостационарной орбите доступно ограниченное число позиций, поэтому крайне важно знать объем мусора, находящегося там, траектории его движения и потенциальные угрозы для функционирующих спутников, от которых зависит жизнеобеспечение современного общества », — отметил Джеймс Блейк.

По мнению исследователей, использование более совершенных средств мониторинга позволит составить детальную схему расположения космического мусора и уменьшить вероятность возникновения аварийных ситуаций в перспективе.

Исследование опубликовано в журнале The Journal of the Astronautical Sciences.