Столкновение с космическим мусором - Где безопасно? Где наиболее опасно?

Однажды я разговаривал с офицером ВВС США, который занимался поддержанием наших спутников в рабочем состоянии и на правильной орбите. Он сказал мне, что спутникам на геосинхронной орбите не грозит столкновение с космическим мусором или друг с другом, поскольку между объектами на орбитах на высоте 26 199 миль над землей есть много места для парковки. Но мне приходит в голову, что другие типы спутников, особенно спутники-шпионы и МКС, летают по гораздо более низким орбитам и, следовательно, имеют меньше места для себя. Итак, это приводит меня к нескольким вопросам:

  • Существует ли международное агентство, которое координирует орбиты спутников, чтобы уменьшить вероятность столкновений?
  • На каком расстоянии над Землей спутнику больше всего угрожает опасность столкновения с другими объектами, в том числе с космическим мусором?
  • На каком расстоянии угроза столкновения становится относительно незначительной?

Ответы (1)

Вот два графика 1 относительно количества космического мусора на разных высотах:

№ 1: Отчет ЕКА об обломках в 2001 г.

отчет ЕСА;  2001 г.

№ 2: Отчет НАСА об обломках в 2011 г.

отчет НАСА;  2011

Острые всплески на втором графике связаны со столкновением двух спутников (Iridium 33 и Cosmos 2251) и китайским противоспутниковым испытанием . Оба произошли между 2001 и 2011 годами — отсюда и причина их отсутствия на первом графике.

На каком расстоянии над Землей спутнику больше всего угрожает опасность столкновения с другими объектами, в том числе с космическим мусором?

Высота примерно 700-1000 км. Обломков на 800 км сильно прибавилось после столкновения и китайского теста. Есть также приличный всплеск, когда мы поднимаемся еще выше, на геостационарную орбиту. Там тоже полно действующих спутников.

На каком расстоянии угроза столкновения становится относительно незначительной?

Вы должны подняться выше геосинхронной орбиты (GEO), чтобы она стала незначительной, потому что даже на самых нижних уровнях на графиках все еще есть какие -то объекты. Нет такой высоты, на которой велика вероятность столкновения, но шанс есть всегда, если только вы не преодолеете высокую околоземную орбиту. Перейдите к крайней правой части этой диаграммы:

Орбиты

Красная область находится рядом с высокой околоземной орбитой.

Основной организацией, отслеживающей космический мусор, является NASA Orbital Debris Program Office . Это агентство США; однако другие космические агентства (например, ЕКА) также отслеживают космический мусор. Однако сайт НАСА довольно обширен.

Как вариант, можно просто пойти на полюса. Это показывает распределение объектов вокруг Земли:

Распространение по всему миру

Близкие к Земле объекты находятся на низкой околоземной орбите; кольцо - это объекты в GEO.


1 Как указал Рассел Борогов, графики довольно сильно различаются по у -ось (пространственная плотность). Мы оба подозреваем, что это может быть связано с разными размерами сравниваемых объектов. Я работаю над этим и пытаюсь выяснить, есть ли у НАСА или ЕКА какая-либо информация. К счастью, пики (даже с учетом столкновения Иридиум-Космос и китайского противоспутникового испытания) совпадают примерно на одной высоте, поэтому графики все еще применимы.

Первые две диаграммы находятся в огромном разногласии по порядку величины. NASA занимается более крупными объектами (>> 1 мм?)
@RussellBorogove Позвольте мне проверить это. Я посмотрю, есть ли у НАСА что-нибудь по этому поводу.
@RussellBorogove Вот ссылка на презентацию НАСА, которая изначально содержала этот график. Не похоже, чтобы размеры уточнялись. Я не смог найти первоисточник для другого, хотя я все еще ищу.