Помощь операторам в предотвращении потенциальных столкновений спутников на все более загруженных орбитах является ключевым фактором для более эффективного управления космическим движением, но также важно знать, когда обходные пути для сброса топлива не нужны.
Современные системы мониторинга и слежения не могут определить точное местоположение и траекторию движения огромного количества объектов на околоземной орбите.
Вместо этого они полагаются на шансы, которые передают предупреждения о сопряжении, отправляемые операторам, которые затем принимают меры, если риск столкновения для них достаточно высок.
Частота маневров по предотвращению столкновений, выполняемых спутниками LEO, зависит от их размера, загруженности данной высоты, точности отслеживания объектов в настоящее время и порога риска оператора.
«В зависимости от этих факторов для конкретного оператора они могут выполнять от нескольких [collision avoidance] Маневры каждый год, вплоть до нескольких маневров в неделю, для каждого спутника, сказал Даррен Макнайт, старший технический сотрудник LeoLabs, поставщика информации о состоянии космоса (SSA).
По словам Стефана Фрея, генерального директора и соучредителя немецкого стартапа Vyoma, который планирует использовать спутники для улучшения измерений SSA, сегодня операторы LEO выполняют в среднем два маневра предотвращения столкновений на спутник каждый год.
И если решение о перемещении спутника было принято на основе вероятности столкновения 0,01%, говорит он, «можно сказать, что в 9 999 из 10 000 случаев маневр не требовался».
Аналитики ожидают, что в течение следующего десятилетия на низкой околоземной орбите будут развернуты десятки тысяч спутников. Vyoma, LeoLabs и другие, стремящиеся улучшить точность, надежность и охват SSA, говорят, что распространение спутников LEO увеличит количество близких сближений.
Не помогают и недавние события, связанные с обломками. По словам Макнайта, в течение первых четырех месяцев 2022 года обломки ноябрьских испытаний противоспутникового оружия увеличили риск статистических столкновений со спутниками на расстоянии от 370 до 570 километров.
LeoLabs расширяет свою сеть наземных радаров SSA для более точного и частого отслеживания низкоорбитальных объектов, что, по словам Макнайта, повысит точность расчета рисков столкновения и уменьшит ненужные маневры уклонения.
«С быстрым расширением космической среды должны расти и возможности SSA, необходимые для поддержки этого роста», — сказал Макнайт. Он сказал, что старые государственные системы плохо приспособлены для того, чтобы справиться с этим долгосрочным ростом.
В среднем компания получает 12 парных сообщений данных каждый день от блока управления 18-й эскадрильи космической обороны Космических сил, сказал Роберт Спрулис, старший директор по планированию и операциям созвездия Spire, который управляет более чем 100 мини-киллерами на низкой околоземной орбите.
Спролс не сказал, как часто Spire маневрирует спутниками в ответ на угрозу столкновения, но сказал, что система оценки опасности имеет три категории:
• Цвет зеленый Потому что когда вероятность меньше 0,1% и никаких действий не требуется.
• желтый Когда соотношение находится в пределах 0,1-1%, вам нужно внимательно присмотреться, чтобы увидеть, в каком направлении движутся предупреждения. Если возможно, Spire связывается с другими операторами, чтобы инициировать координационные действия, но никаких маневров еще не запланировано.
• красный Когда вероятность столкновения превышает 1% и требует действия, которое начинается в координации с другим триггером и может привести или не привести к выполнению одного или обоих действий.
По словам Спроулза, повышение точности расчета вероятностей столкновений позволит операторам сэкономить топливо или даже уменьшить размер тяги спутника с самого начала, чтобы снизить общие затраты на систему.
Эта статья первоначально появилась в июньском выпуске SpaceNews за 2022 год.