Kto pierwszy ten lepszy. Dlaczego sztuczne satelity są tak ważne?
Wystrzelenie przez Związek Radziecki w 1957 r. Sputnika, pierwszego sztucznego satelitę, otworzyło przed ludzkością nowe możliwości. Od tego wydarzenia, do 2010 roku, rocznie wysyłano do 60 satelitów, które umieszczano w niskiej orbicie okołoziemskiej (ang. Low Earth orbit, LEO), tj. do wysokości 2 tys. kilometrów. W kolejnych latach ta liczba gwałtownie wzrosła.
W 2020 roku wysłano ponad 1300 nowych satelitów, a rok później ponad 1400. We wrześniu 2021 r. zgodnie z indeksem obiektów kosmicznych ONZ na niskiej orbicie okołoziemskiej znajdowało się ponad 7,5 tys. satelitów. Warto jednak zaznaczyć, że w tej grupie ponad 3000 satelitów było nieaktywnych.
Najliczniejszą grupę aktywnych satelitów stanowią satelity komunikacyjne oraz służące obserwacji Ziemi. Wysyłane są przede wszystkim przez Stany Zjednoczone, Chiny, Rosję, Wielka Brytanię, Japonię, Indie, Europejską Agencję Kosmiczną, Kanadę, Niemcy oraz Luksemburg. Ale chętnych do tej przestrzeni jest znacznie więcej. Liczne firmy prywatne są zainteresowane tworzeniem megakonstelacji, a każda ma być złożona przynajmniej z kilku tysięcy satelitów.
Najbardziej znanym przedsięwzięciem obecnie jest program firmy SpaceX. W maju 2021, w przestrzeni kosmicznej znajdowało się ponad 1600 satelitów Starlink, mających zapewnić dostęp do internetu na całym świecie. W tym samym czasie, Brytyjski OneWeb dysponował 72 satelitami. SpaceX, OneWeb, Amazon oraz chińska sieć satelitarna StarNet/GW zadeklarowały wysłanie łącznie 65 000 satelitów. Nawet Agencja Kosmiczna Rwandy ogłosiła chęć utworzenia własnej megakonstelacji o nazwie Cinnamon mającej się składać z 320 000 satelitów.
Polacy również mają coraz większy udział w tym kosmicznym wyścigu. Wrocławska spółka SatRevolution wysłała dwa satelity mające służyć obserwacji Ziemi. Jednak w planach mają znacznie liczniejszą konstelację REC (Real-time Earth-observation Constellation), która składać się ma z około 1,5 tys. satelitów.
Już teraz wokół Ziemi zaczyna robić się tłok. Ogromnym problemem okazuje się brak regulacji w niskiej orbicie okołoziemskiej. Mimo dysponowania zaawansowaną technologią nadal nie mamy skutecznej metody usuwania kosmicznych śmieci. Naukowcy obawiają się, że może dojść do tak zwanego efektu Kesslera, czyli niekontrolowanego łańcucha kolizji w wyniku którego wokół naszej planety będzie tak dużo śmieci, że będą problemy z wysyłaniem nowych rakiet.
Skutki wysyłania tak dużej liczby obiektów już teraz odczuwają astronomowie, którzy obserwują kosmos z teleskopów na Ziemi. Satelity zaczynają działać jak lustra odbijające promienie.
Badanie przeprowadzone przez zespół naukowców i opublikowane w bazie danych arXiv we wrześniu 2021 r. wykazało, że nawet 8% światła na nocnym niebie może pochodzić z satelitów. Ze względu na położenie orbit proponowanych satelitów, najbardziej dotknięte będą miejsca położone w pobliżu równoleżników 50 stopni szerokości geograficznej północnej i południowej.
Czy aż tyle satelitów jest nam potrzebnych?
Pod znakiem zapytania pozostaje opłacalność konstelacji mających zapewnić dostęp do internetu. Może się okazać, że jakość internetu nie jest tak dobra jak przewidywały pierwotne założenia. Dodatkowo, sieć Starlinków zakłada ich wymianę co 5 lat, co wiąże się z ogromną ilość deorbitacji starych urządzeń. Satelity wchodząc w ziemską atmosferę ulegną spaleniu co dostarczy licznych związków, które wpłyną na zmiany chemii atmosfery. Mimo że start rakiety odznacza się niższym śladem węglowym niż branża lotnicza stałe wysyłanie rakiet w kosmos wpłynie na dostarczenie do atmosfery dużej ilości zanieczyszczeń.
Drugą liczną grupą są satelity obserwujące Ziemię. Pozwalają monitorować pogodę, analizować zmiany klimatu, a także znajdują zastosowanie w poszukiwaniach, ratownictwie czy reagowaniu podczas powodzi. Wyobraźmy sobie sytuację, w której mamy do czynienia z falą powodziową. Nie mamy możliwości wysłania tysięcy obserwatorów, którzy szybko dojadą na miejsce aby analizować przejście fali powodziowej w celu ochrony osób i nieruchomości.
Satelity teledetekcyjne wyposażone w sensory pozwalające automatycznie rozpoznać wodę na powierzchni Ziemi umożliwiają odpowiednie reagowanie kryzysowe bez konieczności ruszania się sprzed komputera. Jest to ogromne ułatwienie pozwalające uratować wiele ludzi.
Nie jesteśmy w stanie zatrzymać eksploatacji przestrzeni kosmicznej. Warto jednak pomyśleć o wprowadzeniu międzynarodowych regulacji, które ostatecznie pozwolą uporządkować panujący chaos i zapobiegną lub znacząco zminimalizują ryzyko przyszłych kosmicznych kolizji.
