Согласно исследованию, вероятность попадания ракетного мусора в загруженное воздушное пространство составляет 1 к 4 в год

Автор: AI-generated image

Согласно исследованию UBC, существует 26%-ная ежегодная вероятность того, что космический ракетный мусор снова войдет в атмосферу и пройдет через оживленную зону полета. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Хотя вероятность столкновения космического мусора с самолетом очень мала, исследование подчеркивает, что вероятность того, что неконтролируемый космический мусор может нарушить полеты и создать дополнительные расходы для авиакомпаний и пассажиров, невелика.

Космический мусор, нарушающий воздушное движение, — далеко не новость. В 2022 году возвращающийся в атмосферу 20-тонный кусок ракеты побудил испанские и французские авиационные власти закрыть части своего воздушного пространства.

Исследователи из UBC говорят, что с ростом числа запусков и полетов ракет политикам необходимо принять меры.

«Недавний взрыв космического корабля SpaceX Starship вскоре после запуска продемонстрировал трудности, связанные с необходимостью внезапного закрытия воздушного пространства», — сказал первый автор Эван Райт, аспирант кафедры междисциплинарных исследований в UBC.

«Власти установили «запретную» зону для самолетов, многим из которых пришлось развернуться или изменить траекторию полета. И это была ситуация, когда у нас была хорошая информация о том, где, скорее всего, упадут обломки ракеты, чего нельзя сказать о неконтролируемом возвращении мусора в атмосферу с орбиты».

Когда такие объекты, как спутники, запускаются ракетами в космос, большие части ракет часто остаются на орбите. Если эти оставшиеся ступени ракеты имеют достаточно низкую орбиту, они могут вернуться в атмосферу неконтролируемым образом. Большая часть материала сгорит в атмосфере, но многие части все равно полетят к земле.

Запуски ракет и количество полетов увеличиваются

Исследователи использовали количество самолетов в самый загруженный день 2023 года и сопоставили его с вероятностью повторного входа частей ракеты над различными уровнями воздушного движения, рассчитанной с использованием десятилетних данных. В тот день в Денвере, штат Колорадо, была самая высокая плотность воздушного движения — примерно один самолет на 18 км ².

Используя это как пик, они рассчитали вероятность повторного входа ракетного мусора в атмосферу при различных пороговых значениях плотности воздушного движения. Когда они рассмотрели регионы, в которых пиковая плотность воздушного движения составляет 10% или выше, например, тип активности, наблюдаемый в воздушном пространстве над Ванкувером-Сиэтлом, они обнаружили, что вероятность повторного входа ракетного мусора в воздушное пространство такого типа составляет 26% в год.

«Примечательно, что воздушное пространство над южной Европой, закрытое в 2022 году, составляет всего 5% от пикового значения. По всему миру вероятность повторного входа в атмосферу в таких регионах составляет 75% каждый год», — сказал Райт.

В 2024 году было 258 успешных запусков ракет и рекордные 120 неконтролируемых возвращений обломков ракет, при этом более 2300 корпусов ракет все еще находятся на орбите. По данным Международной ассоциации воздушного транспорта, ожидается, что число авиапассажиров увеличится почти на 7% в 2025 году.

Риск экспорта космической отрасли

Исследователи также подсчитали, что ежегодная вероятность столкновения космического мусора с самолетом составляет один к 430 000.

Когда мусор от космических ракет попадает в загруженное воздушное пространство, авиационные власти либо рискуют и разрешают продолжать полеты, либо принимают меры, изменяя маршрут полетов или закрывая воздушное пространство.

«Но почему власти должны принимать эти решения в первую очередь? Неконтролируемые возвращения корпуса ракеты в атмосферу — это выбор проекта, а не необходимость», — сказал соавтор доктор Аарон Боли, доцент кафедры физики и астрономии. «Космическая отрасль фактически экспортирует свой риск авиакомпаниям и пассажирам».

Вместо этого отрасль могла бы использовать ракеты, которые спроектированы так, чтобы после использования возвращаться в атмосферу контролируемым образом, безвредно падая в океан. Это решение требует коллективных международных действий, сказал соавтор доктор Майкл Байерс, профессор политологии UBC.

«Страны и компании, которые запускают спутники, не будут тратить деньги на улучшение конструкций своих ракет, если все они не будут обязаны это сделать», — сказал доктор Байерс. «Поэтому нам нужно, чтобы правительства объединились и приняли здесь некоторые новые стандарты».

Больше информации: Ewan Wright et al, Airspace closures due to reentering space objects, Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-024-84001-2

Источник: University of British Columbia