Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Hvor mange satellitter kredser om Jorden?

Tusindvis af satellitterne, der kredser om Jorden, er små - som denne kubiske satellit, der ses her, bliver frigivet fra den internationale rumstation. Kredit:NASA, CC BY-NC

Det ser ud som om hver uge, endnu en raket bliver sendt ud i rummet med rovere til Mars, turister eller, Mest almindeligt, satellitter. Ideen om, at "rummet bliver overfyldt" har eksisteret i et par år nu, men hvor overfyldt er der lige? Og hvor overfyldt bliver det?

CC BY-ND

Jeg er professor i fysik og direktør for Center for Space Science and Technology ved University of Massachusetts, Lowell. Mange satellitter, der blev sat i kredsløb, er gået døde og brændt op i atmosfæren, men tusinder er tilbage. Grupper, der sporer satellitopsendelser, rapporterer ikke altid de samme nøjagtige tal, men den overordnede tendens er klar – og forbløffende.

Siden Sovjetunionen opsendte Sputnik - den første menneskeskabte satellit - i 1957, menneskeheden har støt og roligt sat flere og flere objekter i kredsløb hvert år. I løbet af anden halvdel af det 20. århundrede, der var en langsom men stabil vækst, med omkring 60 til 100 satellitter opsendt årligt indtil begyndelsen af ​​2010'erne.

Men siden da, tempoet er steget dramatisk.

Inden 2020, 114 opsendelser udført omkring 1, 300 satellitter til rummet, overgå 1, 000 nye satellitter om året markerer for første gang. Men intet år tidligere kan sammenlignes med 2021. Pr. 16. sept. cirka 1, 400 nye satellitter er allerede begyndt at kredse om Jorden, og det vil kun stige, som året går. Bare i denne uge, SpaceX indsatte yderligere 51 Starlink-satellitter i kredsløb.

Teknologiens stadigt skrumpende størrelse har ført til små satellitter som den, eleverne arbejder på her. Kredit:Edwin Aguirre/University of Massachusetts Lowell, CC BY-ND

Små satellitter, nem adgang til kredsløb

Der er to hovedårsager til denne eksponentielle vækst. Først, det har aldrig været nemmere at få en satellit ud i rummet. For eksempel, den 29. aug. 2021, en SpaceX-raket bar adskillige satellitter – inklusive en bygget af mine elever – til den internationale rumstation. Den 11. okt. 2021, disse satellitter vil udsendes i kredsløb, og antallet af satellitter vil stige igen.

Den anden grund er, at raketter kan transportere flere satellitter nemmere - og billigere - end nogensinde før. Denne stigning skyldes ikke, at raketter bliver kraftigere. Hellere, satellitter er blevet mindre takket være elektronikrevolutionen. Langt størstedelen - 94 % - af alle rumfartøjer, der blev opsendt i 2020, var smallsats - satellitter, der vejer mindre end omkring 1, 320 pund (600 kg).

Størstedelen af ​​disse satellitter bruges til at observere Jorden eller til kommunikation og internet. Med et mål om at bringe internettet til undertjente områder af kloden, to private virksomheder, Starlink af SpaceX og OneWeb lancerede sammen næsten 1, 000 smallsats alene i 2020. De planlægger hver især at lancere mere end 40, 000 satellitter i de kommende år for at skabe det, der kaldes "mega-konstellationer" i lav kredsløb om Jorden.

Flere andre virksomheder kigger på dette marked på 1 billion USD, mest bemærkelsesværdigt Amazon med sit Project Kuiper.

Store satellitkonstellationer - som SpaceX's Starlink, ses i videoen ovenfor - er indstillet til dramatisk at øge antallet af objekter, der kredser om Jorden, og forårsager allerede problemer.

En overfyldt himmel

Med den enorme vækst i satellitter, frygten for en overfyldt himmel begynder at gå i opfyldelse. En dag efter SpaceX opsendte sine første 60 Starlink-satellitter, astronomer begyndte at se dem blokere stjernerne. Mens indvirkningen på synlig astronomi er let at forstå, radioastronomer frygter, at de kan miste 70 % følsomhed i visse frekvenser på grund af interferens fra satellit-megakonstellationer som Starlink.

Eksperter har studeret og diskuteret de potentielle problemer, som disse konstellationer udgør og måder, satellitselskaberne kunne løse dem på. Disse omfatter reduktion af antallet og lysstyrken af ​​satellitter, deler deres placering og understøtter bedre billedbehandlingssoftware.

Efterhånden som kredsløbet om jorden bliver overfyldt, bekymringen for rumaffald stiger, ligesom en reel mulighed for kollisioner.

Fremtidige tendenser

For mindre end 10 år siden, demokratiseringen af ​​rummet var et mål, der endnu ikke var blevet realiseret. Nu, med studerendes projekter på rumstationen og mere end 105 lande, der har mindst én satellit i rummet, man kan argumentere for, at det mål er inden for rækkevidde.

Ethvert forstyrrende teknologisk fremskridt kræver opdateringer af reglerne – eller oprettelse af nye. SpaceX har testet måder at sænke virkningen af ​​Starlink-konstellationer, og Amazon har afsløret planer om at de-kredse deres satellitter inden for 355 dage efter missionens afslutning. Disse og andre handlinger fra forskellige interessenter gør mig håbefuld, at handel, videnskab og menneskelige bestræbelser vil finde bæredygtige løsninger på denne potentielle krise.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.