С близо 15 000 активни изкуствени спътника в орбита около Земята през 2026 г., космическото пространство около нашата планета се запълва изключително бързо. За да се поддържа ред и да се предотврати трупането на опасни космически отпадъци, от години съществува т.нар. „правило за 25-те години“. Това изискване гласи, че всеки спътник или използвана степен на ракета в ниска околоземна орбита (на височина до около 1 995 км) трябва да бъде свален от орбита и изгарян в атмосферата в рамките на 25 години след приключване на своята работа.
Как се появи това правило?Изискването за 25-годишен срок бе предложено за първи път през 1995 г. Въпреки това то получи признание и бе прието на световно ниво едва през 2002 г., когато бе официално одобрено от Междуинституционалния координационен комитет по космическите отпадъци (IADC).
Физиката зад 25-годишния срокСрокът от 25 години няма нищо общо с продължителността на самия работен живот на спътника. Отброяването започва едва след като апаратът изпълни своята мисия. Цифрата е избрана въз основа на специални компютърни модели за движението на космическите отпадъци. Целта е била да се изчисли какво е най-малкото количество гориво, необходимо на апарата, за да се изласка сам до по-ниска орбита.
Основното предизвикателство е, че когато една мисия приключи, в резервоарите на спътника почти не остава гориво. Затова учените изчисляват до каква височина апаратът трябва да се спусне със собствени сили, за да достигне слой от атмосферата, който е достатъчно плътен, за да довърши работата по естествен начин.
Тази идеална граница се намира на около 595 км над земната повърхност. На тази височина спътникът, движещ се с огромната скорост от около 28 160 км/ч, започва да изпитва съпротивлението на въздушните молекули. Това съпротивление постепенно го забавя и го тегли все по-надолу към по-плътните въздушни слоеве. Веднъж навлязъл в тази зона на около 595 км височина, целият процес по пълното му падане и изгаряне отнема приблизително 25 години.
Защо 25 години се оказаха твърде дълъг период?
Основният проблем с оригиналното правило е, че този срок е прекалено дълъг за днешните реалности. В орбита вече има твърде много апарати, които заемат все по-натоварени траектории. Поради тази причина през септември 2022 г. Федералната комисия по комуникациите на САЩ (FCC) гласува единодушно за съкращаване на този срок от 25 на едва 5 години. Европейската космическа агенция (ЕКА) последва този пример в края на 2023 г.
Новите правила гарантират, че излезлите от употреба спътници няма да прекарват по-голямата част от съществуването си просто в чакане да паднат от орбита. Повечето спътници в ниска околоземна орбита работят между 5 и 10 години, преди да достигнат края на живота си. Спътниците от мрежата Starlink например имат още по-кратък работен цикъл – средно около 5 години.
Как спътниците се свалят от орбита?Когато дойде време спътникът да приключи мисията си, той задейства своите двигатели. Често това са същите йонни двигатели, които през целия му живот са го поддържали в орбита чрез леки тласъци срещу атмосферното съпротивление. Когато тези двигатели се насочат обратно на посоката на движение, спътникът губи скорост и пада в по-плътните слоеве на атмосферата.
Не всички космически апарати обаче разполагат с необходимото количество гориво за тази задача. По-малките спътници, които работят на по-ниски орбити (на около 400 км над Земята), просто нямат нужда от допълнително гориво. На тази височина те вече са достатъчно ниско и въздушното съпротивление върши цялата работа самостоятелно.
Съществува и друга категория апарати – геостационарните спътници. Те обикалят на огромна височина от над 35 400 км над земната повърхност. Тези спътници никога не се връщат обратно към Земята, за да изгорят в атмосферата. Вместо това, в края на живота си те се преместват в още по-висока зона, известна като „орбита гробище“, където остават завинаги.