Краят на пътуването на един сателит обикновено приключва със свирепо разбиване на Земята. Тъй като в Космоса има повече сателити от когато и да било, да се прогнозира къде и кога те ще се приземяват ще се превърне в належащо предизвикателство.

По-рано през годината имаше два отделни инцидента, при които космически отломки паднаха на Земята на неочаквани места.

Неконтролираното навлизане в земната атмосфера на китайската ракета Long March 5B над Малайзия беше последвано от появила се информация за падането на части от космически кораб в Нов Южен Уелс, Австралия. Сега вече е потвърдено, че тези отломки са от мисията Crew-1 на щатската компания SpaceX.

С разрастването на космическата индустрия може да се каже, че подобни инциденти само ще зачестяват, а те може да представляват риск.

Колко голям риск?

Космическите отломки представляват части от космическа система, която вече не се използва. Това може да е сателит, който е достигнал края на своя жизнен цикъл (както ще се случи с Международната космическа станция, когато тя достигне края на оперативния си живот през 2031 г.), или части от ракетна система, които са изпълнили своята цел и са изхвърлени.

Към днешна дата Китай е изстреляла три ракети Long March 5B, а всяка от тях беше оставена умишлено в неконтролирана орбита. Това означава, че няма начин да се каже къде ще паднат те.

Що се отнася до останките от мисията на SpaceX, открити в Австралия, компанията изважда контролирано от орбита своите ракетни части и прави така че останалите компоненти да изгарят при повторното си навлизане в Земната атмосфера. Както можем да видим от последните новини обаче, тези неща невинаги протичат според предварителните планове.

Колко опасни наистина са космическите отломки?

Засега е известен само един случай на човек, удрян някога от космически отломки. Лоти Уилямс, жител на Тълса, Оклахома, беше ударена в рамото без да пострада сериозно през 1997 г. Отломката е била малка и се смята, че е от ракета Delta II. Уилямс взема космическия отпадък, отнася го вкъщи и подава сигнал до властите на следващия ден.

Тъй като все повече уреди биват изпращани в Космоса, а след това падат на Земята, вероятността някой или нещо да бъдат ударени се увеличава. Това важи най-вече в случаите с големи неконтролирани предмети, като Long March 5B.

Ето как преминаха първите три пъти, в които този модел ракета беше изпращан в Космоса. В първия случай ракетата навлезе в атмосферата на 11 май 2020 г. и части от нея се приземиха върху две села в Кот д‘Ивоар. При втория случай навлизането беше на 9 май 2021 г., близо до Малдивите, а части от третата ракета паднаха в близост до Индонезия и Малайзия.

Трябва ли да се притесняваме?

Има много различни оценки на вероятността някой да бъде ударен от космически отломки, но повечето от тях я определят като 1 на около 10 000. Това е вероятността някой човек въобще да бъде ударен, някъде по света. Вероятността конкретен човек (като вас) да бъде ударен е 1 на един трилион.

Има няколко фактора, които стоят зад тези оценки, но засега ще се фокусираме върху един ключов. Космическите уреди следват различни орбитални пътища. В случая с ракетата Long March 5B-Y3 може да се види, че през последните си 24 часа тя орбитира над сушата през значителен период от време.

По-конкретно, тя прекарва около 20% от времето над сушата. По-мащабна оценка показва, че 20% от земята е необитавана, което означава, че има 4% вероятност Long March 5B да навлезе обратно в атмосферата над населен район.

Това може да изглежда като доста голяма вероятност. Ако вземете предвид обаче каква част от "населените райони", всъщност, са покрити от хора, вероятността от наранявания става значително по-малка.

Вероятността да бъдат нанесени щети по имоти на хората обаче е по-висока. Тя може да достигне 1% при всяко навлизане на Long March 5B в атмосферата.

Също така, цялостният риск от космическите отломки ще се увеличава с броя на апаратите, които биват изстрелвани в космоса и навлизат повторно в атмосферата. Настоящите планове на компаниите и космическите агенции по света включват още много, много изстрелвания.

Китайска космическа станция Тянгун се очаква да бъде завършена до края на 2022 г. Южна Корея пък наскоро стана седмата страна, която изстреля ракета с полезен товар над 1 тон. Страната има планове да разраства космическия си сектор (същото важи и за Япония, Русия, Индия и ОАЕ).

Много възможно е вероятността човек да бъде ударен от космически отломки само да расте (но да се надяваме да продължи да бъде много малка).

Как можем да се подготвим?

На преден план излизат два въпроса – можем ли да предсказваме повторното навлизане на отломки в атмосферата и какво можем да направим, за да намалим риска?

Да започнем с прогнозите. Може да бъде изключително трудно да се предскаже къде предмет от неконтролирана орбита ще навлезе в земната атмосфера. Общото правило гласи, че несигурността на очакваното време за повторно влизане е между 10% и 20% от оставащото орбитално време.

Това означава, че предмет с прогнозно време за повторно навлизане от 10 часа ще има марж на несигурност от около 1 час. Така, ако даден предмет орбитира около Земята на всеки 60-90 минути, той може да навлезе в атмосферата почти навсякъде.

Подобряването на маржа на несигурност е голямо предизвикателство и ще изисква сериозни проучвания. Дори и след тях е малко вероятно да можем да предсказваме мястото на повторно навлизане в атмосферата с по-голяма точност от 1 000 км.

Начини за намаляване на риска

Намаляването на риска е предизвикателство, но има няколко възможности.

Първо, всички предмети, изстрелвани в земната орбита, трябва да имат план за безопасното им извеждане от нея в необитавани райони. Това обикновено е необитаемата зона на южния Тихи океан (SPOUA), известна още като "гробището на космическите кораби".

Има също така възможност компонентите да се проектират внимателно, така че напълно да се разпадат при навлизането в атмосферата. Ако всичко изгаря, когато навлиза в горния слой на атмосферата, тогава вече няма да има значителен риск.

Вече има и насоки, изискващи намаляването на риска от космически отломки, като тези на ООН, но механизмите за прилагането им не са уточнени.

В обобщение, трябва ли да се притеснявате, че можете да бъдете ударени от космически отломки? Засега не. Важни ли са допълнителните проучвания на космическите отломки за бъдещето? Абсолютно.