SpaceX критикує звіт FAA про небезпеку падіння космічного сміття

SpaceX закликала Федеральну авіаційну адміністрацію виправити звіт до Конгресу, який попереджає про те, що до 2035 року падіння уламків з ліцензованих США сузір’їв на низькій навколоземній орбіті (LEO) може травмувати або вбивати когось кожні два роки, якщо вони розгортаються як планується.

У листі FAA та Конгресу від 9 жовтня, з яким SpaceNews ознайомився, головний інженер SpaceX Девід Голдштейн сказав, що звіт базується на «глибоко помилковому аналізі», заснованому на припущеннях, припущеннях і застарілих дослідженнях. Лист надійшов через чотири дні після того, як SpaceNews звернувся до компанії із запитаннями щодо звіту, опублікованого 5 жовтня на веб-сайті FAA.

У звіті регулятор зазначив, що 28 000 небезпечних фрагментів від супутників, що сходять з орбіти, і ракет, які їх запускають, можуть виживати після повторного входу щороку до 2035 року, особливо якщо плани SpaceX щодо швидкого розширення Starlink продовжуватимуть виконуватися.

З 2019 року SpaceX запустила 5000 супутників Starlink, має дозвіл від Федеральної комісії зв’язку США збільшити кількість супутників Starlink до 12 000 і шукає міжнародні дозволи на розширення до 40 000 супутників Starlink на орбіті. Відповідно до звіту FAA, Starlink представляє понад 85% очікуваного ризику для людей на землі та авіації через падіння уламків у часовий проміжок.

У 2020 році Конгрес доручив FAA опублікувати звіт про ризики, пов’язані з утилізацією супутників із мегасузір’їв LEO. У 2021 році FAA доручило Aerospace Corp., некомерційній організації, що фінансується з федерального бюджету і зосереджена на космосі, надати технічну оцінку зростання сузір’їв LEO та ризиків, які становлять для авіації та людей на землі незаплановані та контрольовані повторні входи цих супутників і верхні ступені, які їх запускають. 

FAA наказало Aerospace Corp. зосередитися на не геостаціонарних супутниках, запущених Сполученими Штатами за ліцензіями FAA, тому аналіз виключив угруповання, такі як запропонована Китаєм мережа Guowang із 13 000 супутників. 

Аерокосмічна корпорація також прийшла до висновку, що ймовірність «аварії збиття літака» у 2035 році становить 0,0007 на рік в результаті падіння уламків, що, швидше за все, призведе до загибелі всіх людей на борту.

«До 2035 року, якщо очікується велике зростання сузір’я і уламки супутників Starlink переживуть повторне входження, очікується, що загальна кількість небезпечних фрагментів, які переживуть повторні входження, досягне 28 000 щороку, а очікувана кількість втрат — прогнозована кількість людей на землі. бути пораненими або загинутими уламками, що пережили повторні входи супутників, утилізованих із цих сузір’їв, становитиме 0,6 на рік, що означає, що одна людина на планеті буде поранена або вбита кожні два роки. 

«Деякі уламки також становлять небезпеку для людей у ​​літаках. Прогнозуючи глобальний повітряний рух у 2019 році до 2035 року та припускаючи, що осколок, який поранив би або вбив людину на землі, також міг би смертельно пошкодити літак, ймовірність падіння літака (визначена в аерокосмічному звіті як зіткнення з літаком). об’єкт, що збиває літак) у 2035 році становитиме 0,0007 на рік».Витяг зі звіту FAA для Конгресу: Ризик, пов’язаний із утилізацією супутників із запропонованих великих сузір’їв на низькій орбіті Землі

Однак FAA визнало, що будь-яке «зростання ризику повернення є мінімальним порівняно з поточним ризиком», якщо SpaceX має рацію, повідомляючи про нуль уцілілих уламків Starlink на сьогодні, і що їхні компоненти досить крихкі, щоб повністю згоріти в атмосфері.

За словами супутникового трекера та астрофізика Джонатана Макдавелла, 358 супутників Starlink зійшли з орбіти. Повідомлень про те, що їхні уламки досягли землі, не надходило.

«Щоб було зрозуміло, супутники SpaceX спроєковані та побудовані для повного виходу з ладу під час повернення в атмосферу під час утилізації в кінці терміну служби, і вони це роблять [виділення в оригіналі]», — написав Голдштейн у листі.

«Розширений інженерний аналіз і реальний досвід експлуатації підтверджують цей основний факт».

FAA заснувало свої висновки на твердженні про те, що космічна галузь не досягла 90% успіху для утилізації після місії, додав він, тоді як він сказав, що успішність SpaceX після місії утилізації перевищує 99%.

Гольдштейн також сказав, що в аналізі неналежним чином використано 23-річне дослідження NASA, яке виявило, що приблизно один шматок сміття виживає при повторному вході на кожні 100 кілограмів супутників Iridium Communications — набагато меншого сузір’я LEO.

«Аналіз незастосовний до супутників SpaceX, тому що — серед іншого — супутники Iridium навіть не були побудовані для повної ліквідації», — сказав він, і «за матеріалами, конструкцією, конструкцією, орбітою та роботою не схожі на SpaceX чи будь-який інший сучасний супутник в LEO».

FAA не змогло дати коментар, оскільки 9 жовтня є федеральним святом у Сполучених Штатах.

Хитра робота

Визначити точний ризик від повторного входу супутників важко через невизначеність у розрахунках живучості при повторному вході, повідомив SpaceNews 5 жовтня виконавчий директор Центру дослідження орбітального та повторного сміття Марлон Зорге .

«Феноменологія є досить складною, а доступні «основні» дані обмежені», – сказав Зорге, і точні результати також сильно залежать від особливостей конструкції супутників.

«Як ви можете собі уявити, дуже важко отримати «основні» дані про те, що виживає при повторному вході, спостерігаючи за реальними повторними входами, які відбуваються випадковим чином по всьому світу, зазвичай не в зручних місцях», – додала вона.

Замість того, щоб намагатися передбачити майбутнє, вона сказала, що аналіз намагався зрозуміти, як поведінка призводить до наслідків повторного входу, щоб можна було вжити заходів для зменшення потенційних ризиків. 

«Така інформація допомагає планувати можливі майбутні зміни правил, враховуючи збільшення трафіку, яке можливе в майбутньому», – сказала вона.

За словами Голдштейна, Aerospace Corp не намагалася переглядати аналіз придатності Starlink до списання, і її «помилок можна було б уникнути, якби Aerospace просто зробила базові запити в SpaceX, але вона вирішила цього не робити».

Гольдштейн також розкритикував Aerospace Corp. і FAA за те, що вони не оновили дані в аналізі 2021 року щодо розміру сузір’їв перед подачею його до Конгресу. 

У той час як у звіті передбачається, що 54 902 супутники з ліцензією FCC знаходяться в космосі за 12 заявками від дев’яти операторів, оновлені нормативні документи зменшили цю кількість на 7 518. На додаток до виключення угруповань, ліцензованих Китаєм та іншими іноземними урядами, Голдштейн підкреслив, що аналіз не врахував плани американської компанії Amazon розпочати запуск запропонованого угруповання з понад 3200 супутників наступного року.

«Той факт, що FAA просто прийняло аерокосмічний звіт без запитань чи перевірки, викликає занепокоєння щодо технічної компетентності FAA відповідально оцінювати та регулювати цю сферу», — написав Голдштейн.

Ризик уламків ракет

У звіті Федерального авіаційного управління США (FAA) не тільки повертаються супутники, але й підкреслюється зростаючий ризик падіння уламків через збільшення кількості запусків, необхідних для розгортання та підтримки великих угруповань LEO.  Американські комерційні ракети, які запускають великі угруповання, зазвичай залишають свій верхній ступінь на орбіті, яка, як зазначається у звіті, зазвичай має більшу масу, ніж окремі супутники, «і тому становить більший ризик повторного входу для людей на землі».

У той час як 60 супутників Starlink першого покоління мають загальну масу трохи більше ніж 17 тонн, розгінний ступінь Falcon 9, який запустив їх на LEO, перевищує 25 тонн. У звіті також вказується на повторне входження верхнього ступеня Falcon 9 у березні 2021 року після запуску Starlink, який «міг приземлитися де завгодно від 53 градусів південної до 53 градусів північної широти».

Уламки основного ступеня китайської ракети Long March 5B, яка через два місяці знову увійшла в атмосферу Землі, викликали широку критику в США та інших країнах. Хоча уламки впали в океан, куди потрапляє більшість випадкових входів, оскільки вода покриває 70% Землі, FAA заявило, що ризик повторного входження великих об’єктів над населеними районами залишається.

«Незважаючи на вказівки, що рекомендують цілеспрямоване повернення, великі космічні об’єкти повертаються в атмосферу Землі приблизно раз на тиждень», — додається у звіті. 

«Деякі були запущені нещодавно, і багато інших були запущені до будь-якої узгодженої стратегії утилізації».

Уряд США відстежує повторні входи, але FAA заявило, що не може передбачити їх достатньо точно, щоб надати значущі попередження тим, хто в небезпеці.

«За емпіричним правилом, час повернення може бути відхилений на десять відсотків від часу, що залишився на орбіті», — попереджається у звіті. «Це означає, що за 10 годин до входу прогнозований час входу може бути відхилений на одну годину».

Лист Голдштейна до FAA не торкався ризику поранень або смерті від повторного входу ракет.

У вересні Федеральне авіаційне управління США (FAA) опублікувало проєкт правил, які вимагатимуть від американських постачальників комерційних запусків сходити з орбіти відпрацьованих верхніх ступенів після запуску, насамперед для зменшення ризиків орбітального сміття, а також для обмеження ризиків для людей на землі від неконтрольованих повторних входів.

Однак FAA заявило, що воно не має повноважень належним чином усунути ризики, пов’язані з супутниковими сузір’ями, які повертаються з LEO. Вироблення правил FAA з цього питання залежить від того, чи вирішать інші агенції — FCC або Міністерство торгівлі — розпочати власний процес регулювання повернення уламків, пов’язаних із сузір’ям.