Borte er tidene da trafikkork utelukkende var et problem for sjåfører på vei til jobb: vi må nå vurdere satellittoverbelastning i verdensrommet også.
Som det viser seg, er et økende antall aktive satellitter positivt korrelert til risikoer som overlappende baner og kollisjon av rusk. Og etter hvert som forestående oppskytninger nærmer seg, utforsker eksperter hvordan LEO (eller lav jordbane) — området rundt jorden som har en høyde på mindre enn 1000 kilometereller omtrent 620 miles — kan imøtekomme det økende antallet satellitter som den private sektoren forventes å distribuere på en sikker og fornuftig måte.
Mens LEO ennå ikke har nådd rushtidsnivåer av overbelastning, er det absolutt på vei, ifølge Jonathan Rasmussen, en romfartsingeniør som har studert risikofaktorene forbundet med baneavfall. “Jeg nøler med å bruke begrepet ‘trafikk’ siden satellitter ikke kan sitte på tomgang på motorveiene sine,” sier Rasmussen. “Men overbelastning er definitivt en bekymring.”
Det blir trangt der oppe
SpaceX-gründer Elon Musk har tidligere blitt kritisert for å ha sagt “titalls milliarder” av satellitter kunne innkvarteres i LEO. Kravet som siden har blitt avvist som “altfor optimistisk” av eksperter.
Spesielt i LEO har antallet satellitter økt jevnt: Over 5400 satellitter er for tiden i bane, ifølge Union of Concerned Scientists. Dette tallet anslås å stige dramatisk ettersom SpaceX jobber raskt for å utvide Starlink – dens konstellasjon av satellitter – med hyppige oppskytinger som grenser til ukentlig. Satellittkommunikasjonsselskapet planlegger å bygge en LEO megakonstellasjon som inneholder 42 000 satellitter for å oppnå globale høyhastighetsinternett og telefontjenester. Fra og med juli har SpaceX allerede gjort det overskredet 2021-rekorden på 31 lanseringerde fleste løftene på et år.
“Mega-konstellasjoner utgjør en betydelig risiko for kollisjoner i bane,” sier Rasmussen. “I fjor, Starlink-satellitter var allerede ansvarlige for over halvparten av nærmøtene i bane. Siden den gang har de lansert over 1700 til satellitter”
I tillegg til SpaceX sine ambisjoner, Amazons Project Kuiper planlegger å plassere 3236 satellitter i kuleden. OneWeb, Iridium Next, GlobalStar og mange andre forventede mega-konstellasjoner vil potensielt legge til mer enn 8600 satellitter inn i LEO.
Så mange som 58.000 nye satellitter forventes å bli skutt opp i verdensrommet innen 2030, ifølge Luftfart. Og selv om det er gode nyheter for romutforskning og romfartsinnovasjon, kan trenden krenke bærekraften og levedyktigheten til fremtidige romoperasjoner.
Risikoen for overbelastning av plass
Både satellitter og rakettlegemer tilfører LEO betydelig masse, og denne overbelastningen kan forårsake uro for studiet av astronomi.
“For mange satellitter i bane kan gjøre det vanskeligere å oppdage objekter nær jorden som kan utgjøre en kollisjonsrisiko,” sier Rasmussen. “Og klynger av satellitter eller en rusksky kan forstyrre signalene oppdaget av radioastronomi.” Ta for eksempel den nylige første avbildningen noensinne av Sagittarius A*, det supermassive sorte hullet i sentrum av Melkeveisgalaksen, som var oppnås ved å kombinere data fra flere radioteleskoper rundt om i verden. «Slike forsøk på å forstå universet vårt er i fare ved overbelastning i bane.»
Les mer: Svart hull i hjertet av Melkeveien avbildet for første gang
Den pågående hoveddelen av satellitter i LEO kan også bryte inn i rusk fra kollisjoner, eksplosjoner eller erosjon i det tøffe rommiljøet. Når satellitter krasjer inn i hverandre, kan det resultere i farlige romsplinter, som igjen øker sannsynligheten for kollisjon.
Flytting av rusk kan resultere i ytterligere romulykker og kollisjoner, som i hovedsak opprettholder en ond sirkel og forverrer et allerede betydelig romsøppelproblem. Mer enn én million identifiserte romrester mellom én og 10 centimeter kretser rundt jorden, ifølge en nylig rapportere. Og av den millionen er 30 000 stykker over 10 centimeter, pr European Space Agency (ESA).
Orbitale kollisjoner kan også utgjøre en betydelig trussel mot mange av dagliglivets status quo gleder. Forbrukere kan miste internettilgang, for eksempel, men ringvirkningene vil strekke seg til mange bransjer som finans- og transportsektoren.
“Hvis katastrofen inntreffer, vil konsekvensene bølge gjennom samfunnet,” sier Rasmussen, og nevner konsekvenser som forsinkede banktransaksjoner og forstyrrede GPS-signaler. “Livet våre er så sammenvevd med den vanlige driften av satellitter, at hvis vi mister dem, vil det være som om strømmen plutselig går ut om natten og mennesker famler oss gjennom mørket for å finne lommelykter og stearinlys.”
Hva skal jeg gjøre videre?
For tiden samarbeider alle de store romfartsorganisasjonene om objektsporing og kollisjonsunngåelse via Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC), som er et statlig forum for internasjonalt å koordinere romsøppel og rusk, både naturlig og menneskeskapt. IADCs retningslinjer inkluderer inaktivere satellitter på slutten av deres livssyklus ved å lufte ut rester av drivstoff og materialer som kan føre til eksplosjoner og senke satellitter langt nok opp i atmosfæren til å sikre oppløsning innen 25 år. Organisasjonens offentlig publiserte anbefalinger kan brukes av luftfartsselskaper til å lage systemer og oppdrag for å redusere rusk og unngå kollisjoner.
Imidlertid har disse beste praksisene flere tenner når de blir krav spesifisert av byråene til sine entreprenører, for eksempel NASAs NPR 8715.6 – byråets obligatoriske krav til orbital rusk, ifølge Rasmussen. “Men som vi har sett i det siste med Russlands planlagte tilbaketrekning fra ISS, er ikke statlige etater immune mot geopolitiske stridigheter,” sier Rasmussen. «Og selv om Roscosmos – Russlands statlige romfartsselskap – er en del av IADC, forhindret det ikke deres morstat fra å gjennomføre en anti-satellittvåpentest (ASAT) i fjor og generere tusenvis av stykker av mer rusk. IADC er et vitenskapelig samarbeid. Det trenger en politisk ekvivalent som er mer forpliktende.»
Det er derfor eksperter sier det regulering må være i forkant av alle samtaler om den fremtidige veksten av romsektoren. Alt i alt krever det å forhindre overbelastning av satellitter en flerlags tilnærming, inkludert aktiv fjerning av rusk, retningslinjer som krever at oppskytningsleverandører og satellittoperatører må de-bane systemer ved slutten av levetiden, og stater som avviser ytterligere ASAT-tester. Bare tiden vil vise om disse retningslinjene vil bli implementert i tide av offentlige og private romoperatører etter hvert som de fortsetter å skyte opp flere satellitter.