Mokslo ir technologijų pasaulis

„Beveik susidūrė du palydovai“, – teigė majoras Cody Chilesas, Jungtinių pajėgų kosminio komponento štabo atstovas spaudai. Vienas iš šių palydovų priklauso bendrovei „Capella Space“, kitas – „Spire Global“. Ir abu jie galėjo vienu metu atsidurti tame pačiame kosminės erdvės taške, rašo „Wired“.

Tokių susidūrimų grėsmes stebi JAV Karinių oro pajėgų 18-oji Kosmoso valdymo eskadrilė. Ji privalo pranešti apie potencialius susidūrimus tada, kai tokių įvykių grėsmė būna pakankamai tikėtina. Šiuo konkrečiu atveju tiesioginio susidūrimo tikimybė, priklausomai nuo to, ko paklausite, buvo nuo 0,2 iki 10 procentų per 72 valandas. Tačiau šiame grėsmės vertinime yra ir nemenkas spėjimo elementas.

O jeigu palydovai būtų susidūrę, tai daugybė palydovų nuolaužų, keli metai didelių žmonių komandų darbo ir apvalios sumos būtų išsitaškę kosmose ir papildę jau ir taip nemenką kosminių šiukšlių debesį, kuris kelia grėsmę kitiems orbitoje besisukantiems palydovams.

„Spire Global“, kurie orbitoje turi apie 60 nedidelių palydovų, stebinčių jūrų transporto judėjimą ir meteorologinius reiškinius, dėl šio įspėjimo per daug nesijaudino. Tuo tarpu „Capella Space“, turinti vienintelį palydovą, sunerimo.

Bet žinant, kad 18-oji eskadrilė vienu metu stebi daugiau nei 24 000 kosminių objektų, tokios žinutės apie galimą susidūrimą kartais gali būti vertinamos kaip eiliniai pašto dėžutę papildę šlamštlaiškių vienetai. 2016 m. eskadrilė išsiuntė beveik 4 mln. pranešimų apie susidūrimo tikimybę – jų „rimtumas“ buvo įvertintas nuo „atkreipti dėmesį“ iki „pasvarstyti apie vengimo manevrus“. Tiesa, kai kurie mažesni palydovai – tokie, kaip valdomi „Spire“ – neturi jokių galimybių ir priemonių pakeisti savo judėjimo kryptį. Jie neturi jokių raketinių variklių, tad iš pavojingo kelio išsukti niekaip negali.

Tad tokiais galimų susidūrimų atvejais vengimo manevrų turi imtis tas aparatas, kuris variklius turi. O pasitaiko atvejų, kad judėjimo krypties negali pakeisti nei vienas iš pavojuje atsidūrusių palydovų – ir tuomet situacija gali tapti labai komplikuota.

„Capella Space“ savo pirmąjį palydovą „Denali“ iškėlė visai neseniai – praėjusių metų gruodį jis pakilo su „SmallSat Express“ raketa, kartu gabenusia daugiau nei 60 kitų palydovų. 2016 m. įsteigtos bendrovės ištakos siekia mįslingą įvyki – „Malaysia Airlines“ 370-uoju reisu skridusio lėktuvo dingimą. „Uždavėme sau klausimą: Kodėl planetoje, kurią vadiname namais, negalime atrasti tokio masyvaus „Boeing 777“ lėktuvo? Gal per mažai savo planetą stebime?“, – sakė buvęs NASA reaktyvinių variklių laboratorijos inžinierius, bendrovės steigėjas Payamas Banazadehas.

Tai – tik dalinė įmonės steigimo priežastis. Anot inžinieriaus, palydovai, stebintys tai, kas yra po jais, regimųjų spindulių spektre, nemato kiaurai per debesis ir būna akli naktį. Dėl to didelę dalį laiko jie yra nenaudingi. Todėl „Capella“ palydovas ne šiaip pasyviai surinkinėja šviesą, atsispindinčią nuo Žemės, o pats aktyviai siunčia į ją radijo signalus. Šie atsispindi, būna paveikiami bet ko, ką sutinka pakeliui ir grįžta į palydovą – sukuriama savotiška kosminė radarinė sistema. „Energiją ir signalus siunčiame iš savo palydovo, o ne laukiame, kol šviesa atkeliaus pas mus. Mes tarsi nešiojamės savo žibintuvėlį“, – sakė P.Banazadehas.

Tokia sistema leidžia stebėti laivus, pasėlius, identifikuoti potvynius ir netgi vykdyti šiokį tokį stebėjimą vyriausybių užsakymu. Galbūt, jeigu pasisektų, toks palydovas ir dingusį lėktuvą rastų. Bet kokiu atveju, „Denali“ – tik demonstracinis palydovas, o ne pilnai veikiančios, iš 12 palydovų sudarytos flotilės dalis – pilną palydovų rinkinį ketinama iškeli per kelis ateinančius metus. Bet pirmasis palydovas yra toks vienintelis, todėl labai branginamas.

Todėl, kai į „Capella“ pašto dėžutę atkeliavo 18-osios eskadrilės laiškas, įtampa valdymo kambaryje smarkiai pakilo. Laikui bėgant palydovo valdytojai stebėjo, kaip susidūrimo tikimybė auga. Jie net bijojo pagalvoti, kas nutiktų įvykus hipotetiniam susidūrimui, kurio bendras greitis būtų 55 tūkst. km/h ir kokia būtų „Denali“ baigtis. Todėl buvo priimtas sprendimas pakeisti palydovo kursą.

Tuo tarpu „Spire“ inžinieriai parenginėjo duomenis: jų palydovai, renkantys GPS signalus, kertančius atmosferą, aiškiai žino savo pačių poziciją – geriau, nei nuo Žemės paviršiaus ją mato JAV Karinės oro pajėgos. „Todėl, kai tik kas nors mums praneša, kad vyksta koks nors susidūrimu galintis pasibaigti suartėjimas, pradėdame atidžiau stebėti savo palydovus ir atsisiuntinėjame jų duomenis“, – sakė „Spire“ vadovas Nickas Allainas. Šiai bendrovei tai jau yra įprasta procedūra – panašių pranešimų apie galimą kurio nors iš 60 palydovų susidūrimą ši bendrovė gauna kiekvieną savaitę.

„Spire“ palydovai neturi jokių raketinių variklių, tad geriausia, ką ši bendrovė ir jos palydovai gali padaryti – tai surinkti duomenis. Pačiu blogiausiu atveju galima pakreipti palydovų Saulės baterijas, pasinaudoti jomis kaip burėmis ir galbūt nukreipti nuo pavojingo kelio.

Bet šiuo atveju susidūrimo vengimo turėjo imtis palydovas „Denali“, kuriame įtaisyti reaktyviniai varikliai. Tiesa, iki šiol jie nebuvo išbandyti. Stūmos sistema buvo įjungta sausio 29 dieną. Inžinierių palengvėjimui, ji suveikė. Todėl varikliai buvo įjungti keturis kartus, kiekvienu stumtelėjimu „Denali“ orbitą paaukštinant 50 metrų. „Jeigu nebūtume turėję manevringumo galimybės, tuomet būtume atsidūrę labai jau baugioje situacijoje“, – sakė P.Banazadehas.

Bet net ir po šių pokyčiu niekas nežinojo, ar to pakaks. Todėl sausio 29 abiejų įmonių darbuotojai įtemptai stebėjo savo kompiuterių ekranus. Ir netrukus gavo žinią iš 18-osios eskadrilės, kad viskas gerai – du palydovai prasilenkė saugiai.

N.Allainui užtikrintumo pridėjo pasiruošimas. „Didžiosiomis grėsmėmis paprastai pasirūpinama dar iki iškėlimo. Sudaromas pagrindinių orbitinių kliūčių žemėlapis, atitinkamai nustatoma palydovo trajektorija“, – sakė jis.

Tačiau orbitas aplink Žemę vis gausiau užpildant įvairiais dirbtiniais palydovais, kurie, be kita ko, dar gali išklysti iš savo įprastinio kelio, nedidelių grėsmių kiekis nuolat auga. Nei „Spire“, kurių palydovų flotilė yra viena iš didžiausių, priklausančių privačioms bendrovėms, nei „Planet“, turintys vieną didžiausių privačių palydovų, savo mažuosiuose palydovuose stūmos sistemų neturi ir neturės. Abiejų įmonių palydovai bus aprūpinti pasyviomis kliūčių vengimo priemonėmis, bet tam, kad jos sėkmingai suveiktų gali reikėti ilgesnio išankstinio įspėjimo laiko.

N.Allainui aktyvios stūmos sistemos nelabai patinka: dėl jų gali tapti sunkiau stebėti savo poziciją orbitoje. Be to, skystas kuras mažame palydove turi savo grėsmių. Tuo pačiu mažesnieji palydovai orbitoje veikia ganėtinai ribotą laiką ir jų susidūrimo su kitais objektais tikimybė yra mažesnė nei didesniems palydovams su dideliu paviršiaus plotu.

Tačiau susidūrimo tikimybė nėra nulinė. Ir ne kiekvienas yra įsitikinęs, kad pasyvios krypties keitimo priemonės yra pakankamais. Pavyzdžiui, P.Banazadehas netgi yra šalininkas įstatyminio reguliavimo, kuris reikalautų, kad visi palydovai turėtų kažkokią stūmos ar kitokią susidūrimų vengimo sistemą. Šioje veiklos sferoje susidūrimai tarp palydovų yra labai nepageidautini – nors kosmosas yra labai didelis, tačiau jis nėra pakankamai didelis, kad šiukšlės, išsitaškiusios po susidūrimo, tiesiog išnyktų.