Американские ученые рассчитали риск столкновений спутников Starlink и CRASH Clock

Американские исследователи смоделировали будущее околоземной орбиты и выяснили, что при внезапной потере способности маневрировать у спутников первое серьёзное столкновение произойдёт гораздо раньше, чем считалось, создавая угрозу для всех космических миссий.


Околоземная орбита давно перестала быть пустой. Сегодня она заполнена искусственными аппаратами. За последние семь лет их число выросло с почти четырёх тысяч в 2018 году до 14 тысяч в 2025-м. Основной драйвер роста — мегасозвездия, объединяющие сотни и тысячи небольших спутников для глобального интернета, особенно в регионах с ограниченным доступом. Лидером здесь стала компания SpaceX с проектом Starlink. С момента первого запуска в 2019 году на орбиту между 340 и 550 километрами было выведено более девяти тысяч аппаратов.

Каждый спутник приносит пользу, но также увеличивает риск столкновений. Для предотвращения аварий инженеры постоянно корректируют курс аппаратов. На примере Starlink видно масштаб задачи: с 1 декабря 2024 года по 31 мая 2025 года аппараты выполнили 144 404 маневра уклонения. В среднем один спутник меняет траекторию каждые 1,8 минуты, создавая непрерывную «орбитальную хореографию», основанную на точных расчетах и бесперебойной связи с Землей.

Раньше учёные знали о росте риска, но не имели простой метрики для наглядной оценки. Решение предложила команда под руководством Сары Тиле из Принстонского университета. Модель получила название CRASH Clock — аналог «Часов Судного дня», чтобы подчеркнуть угрозу. Она использует открытые данные о положениях спутников и показывает, сколько времени пройдёт до первого катастрофического столкновения, если аппараты внезапно утратят возможность маневрировать.

По расчетам, в 2018 году при потере контроля первое столкновение произошло бы через 121 день. Сегодня срок сократился до 2,8 суток. Главной причиной выхода аппаратов из строя называют геомагнитные бури. Они нагревают верхние слои атмосферы, увеличивая сопротивление, из-за чего спутники теряют высоту и могут преждевременно сойти с орбиты. Двигатели компенсируют эффект, но расход топлива возрастает. Более опасно, что бури способны повредить электронику, лишив спутники управления и связи с Землей, превращая их в «слепые» объекты на орбите.

Первое задокументированное столкновение произошло в 2009 году: Iridium 33 столкнулся с «Космос‑2251». Образовались сотни фрагментов, которые до сих пор представляют угрозу. Сегодня аналогичный инцидент вызвал бы цепную реакцию, известную как синдром Кесслера, уничтожающую тысячи аппаратов и делающую орбиту непригодной на десятилетия.

Проблема усугубится в ближайшие годы: SpaceX продолжит расширять Starlink, а Amazon и китайские компании выведут десятки тысяч новых спутников, что неизбежно ускорит «ход» CRASH Clock и усилит угрозу столкновений на орбите.

Читайте также: