(Не)устойчивый космос: как неуправляемые объекты в космическом пространстве угрожают стабильной работе спутников
Несколько лет назад в космической индустрии появился фактор, который буквально за два-три года стал оказывать на ее развитие серьезнейшее влияние — это проблема космического мусора. Он был всегда — в околоземном пространстве оставались верхние ступени ракет, а также выработавшие свой срок или вышедшие из строя спутники. Но до сравнительно недавнего времени на них не то, чтобы не обращали внимания, но не делали из их наличия какой-то проблемы. Что изменилось — в материале SATCOMRUS.
И в дальнейшем этот рост не прекратится: существующие операторы будут только наращивать свои спутниковые системы, а вместе с тем, на рынок выходит много новых игроков. «Входной билет» в космический бизнес дешевеет — за десять лет цена вывода килограмма на орбиту упала с $10 тыс. до $1,5 тыс. Стоимость космического аппарата, с помощью которого можно уже предоставлять реальные услуги (например, сбор и передачу данных IoT), упала ниже $100 тыс. Многие страны запускают свои национальные космические программы, кроме того, становится больше стартапов, так или иначе ориентированных на космос.
Вместе с числом запущенных КА растут также число неуправляемых объектов и, как следствие — риски столкновения. Уже зафиксировано несколько случаев, когда из-за возможности столкновения с обломками аппаратов приходилось откладывать запуски. С течением времени такие случаи будут учащаться.
Около 5 млрд абонентских устройств работают с приложениями космической навигации, 3 млрд человек напрямую или опосредованно получают интернет-доступ через космос (данные GSOA). На спутники завязаны государственные программы многих стран по обеспечению качественным подключением удаленных регионов, что в свою очередь должно способствовать уменьшению безработицы и увеличению уровня жизни. Спутники играют ведущую роль в отслеживании изменений климата, причем часть факторов фиксируются только из космоса.
Объем космического рынка в 2021 г., по данным Euroconsult, составил $270 млрд, а по мнению аналитиков различных агентств, к 2030 году он достигнет $1 трлн. При этом если к началу 2000-х гг. большая часть объема была за государственным финансированием, то сейчас частный сектор уверенно догоняет и опережает.
Растущий объем космического мусора все больше угрожает стабильной работе отдельных спутников и группировок КА, и с течением времени эта угроза будет только увеличиваться. Перед игроками космического рынка встает вопрос защиты собственных активов, а перед человечеством – возможности беспрепятственно пользоваться космическими технологиями в ближайшем будущем. Поэтому вопрос создания устойчивой космической среды, гарантирующей функционирование спутников в околоземном пространстве, становится ключевым для дальнейшего развития индустрии.
Разработанные аналитиками сценарии развития ситуации охватывают весь спектр — от создания устойчивой космической экономики с высокой долей частного капитала до существования только государственных систем, каждая из которых полностью закрыта от взаимодействия с кем-либо еще. Существует и такой сценарий, в котором космические услуги оказывают только несколько высокоразвитых стран и сверхбогатых корпораций. А по какому из сценариев пойдет развитие индустрии, зависит только от того, насколько хорошо игроки рынка сумеют договориться, и смогут ли создать эффективную регуляторику. При этом необходимо ее не только создать, но и добиться того, чтобы положения выполнялись всеми участниками процесса. Хороший пример относительно отлаженного процесса — в области распределения частот: механизм не идеальный, т.к. регулярно страдают интересы тех или иных участников, но тем не менее, он работает, позволяя предоставлять коммуникационные сервисы, не создавая никому помех.
В области регулирования космическим движением такой регуляторики нет. Точнее, она есть, но созданная еще в 70-е и переставшая отвечать сложившимся условиям. Международные организации (в частности, ООН) пытаются исправить ситуацию, внося те или иные уточнения, но им не угнаться за стремительно меняющимися реалиями космической индустрии. Кто отвечает за своевременный увод с орбиты неактивного аппарата? Как обязать разработчиков (и их заказчиков) обязательно предусматривать на спутнике систему активного управления? На кого возлагать обязанности увода аппарата от столкновения и ответственность, если оно все-таки произойдет?
К тому же, установленные ООН положения по космическому мусору носят добровольный характер, и игроки могут не выполнять их, если им это покажется невыгодным.
Проблему создания устойчивого космоса невозможно решить на национальном уровне, и даже условное объединение США и Европы эту проблему не решит. В космосе границ нет, и действия одного нарушителя могут обнулить все усилия и немалые затраты остальных стран, организаций и компаний. Ситуация остается напряженной потому, что опасность лишиться космического бизнеса пока очевидна очень немногим, а лишние затраты на обеспечение увода с орбиты надо покрывать уже сейчас.
Вопросы регулирования пока, в основном, обсуждаются на уровне коммерческих компаний; активность государственных структур сильно ниже. Хотя, если говорить о каком-то международном регуляторе, то без участия властей разных стран организовать его работу не получится хотя бы по той причине, что у государств гораздо больше рычагов воздействия на игроков.
При этом эффективных коммерческих рычагов пока не видно. Игроки могут в одностороннем порядке соблюдать какие-то принципы, способствующие созданию устойчивого космоса: как самое простое — не заключать сделки с компаниями, эти принципы не соблюдающими. Чисто теоретически, это может сработать, но этот же шаг может привести к реализации сценария, в котором космическая деятельность регулируется лишь несколькими мегакорпорациями, и очевидно, что регулируется согласно своей выгоде.
Уже не раз активная деятельность SpaceX по развертыванию системы Starlink называлась одним из основных факторов загрязнения околоземного пространства. И многие опасаются, что если эта компания будет влиять на регуляторику, а то и формировать ее, то доминирующий оператор в космосе останется один.
Генеральный директор Viasat Марк Данкберг еще год назад заявлял о необходимости более строгого регулирования низкоорбитальных группировок именно с точки зрения опасности засорения околоземного пространства. По его мнению, установленные МСЭ правила делают подачу заявки на негеостационарную (НГСО) систему крайне простой. И доминирующие сейчас на рынке операторы НГСО-группировок влияют на правила игры. Их информационная кампания продвигает тезис, что рост числа спутников в околоземном пространстве — безусловное благо для человечества. И такой подход не стимулирует операторов многоспутниковых систем повышать эффективность использования спутников — ведь несовершенство архитектуры системы и самих аппаратов всегда можно компенсировать их количеством.
Несколько стартапов уже сейчас отрабатывают различные технологии расчистки околоземного пространства. Нельзя сказать, что их деятельность остается без внимания: они получают финансирование, в том числе и от ведущих игроков космического рынка. Например, один из таких стратапов был куплен компанией Boeing. Но риск столкновений в околоземном пространстве растет намного быстрее, чем внедряются технологии его расчистки. И при сохранении заявленных темпов развертывания низкоорбитальных многоспутниковых группировок, «космические дворники» не смогут снизить вероятность столкновений до безопасного уровня.