К концу июля 2026 года вокруг Земли находилось около 16 тысяч работающих спутников. Системы наблюдения регулярно отслеживали примерно 46 тысяч искусственных объектов. Кроме них, по оценке Европейского космического агентства, на орбите находится около 1,2 миллиона фрагментов мусора размером от одного до десяти сантиметров и приблизительно 140 миллионов фрагментов размером от миллиметра до сантиметра.

Цифры сами по себе уже выглядят внушительно.

Но настоящее беспокойство вызывает не сегодняшнее количество спутников, а направление движения.

31 июля профессор астронавтики Университета Саутгемптона Хью Льюис опубликовал работу Critical Sizes of Satellite Constellations. В ней он попытался ответить на простой вопрос, который почему-то значительно реже задаётся при обсуждении новых спутниковых систем:

сколько спутников вообще может находиться в одной группировке, прежде чем она начнёт создавать больше орбитального мусора, чем среда способна естественным образом устранять?

Льюис проанализировал шестнадцать существующих и заявленных спутниковых систем.

Результат неприятный.

По расчётам модели, шесть из них при заявленных масштабах способны превысить порог, после которого количество фрагментов начинает расти само по себе. Ещё три превышают порог нестабильности. Иными словами, девять из шестнадцати рассмотренных систем потенциально оказываются больше того размера, который соответствующая область орбиты может устойчиво выдерживать.

Среди систем, для которых модель обнаруживает проблемы, — китайская Guowang, некоторые новые американские проекты, будущая Starlink Generation 3 и группировки Eutelsat OneWeb. Речь идёт не об одной стране и не об одном особенно безответственном предпринимателе.

В этом, пожалуй, и заключается самое важное.

Проблема системная.

Хороший спутник тоже занимает место

Можно было бы решить, что причина в плохих аппаратах.

Старый спутник сломался, его не свели с орбиты, он превратился в мусор. Значит, надо просто строить более надёжные аппараты, обеспечивать маневрирование и гарантированно убирать их после окончания службы.

Именно в этом направлении много лет развиваются правила космической безопасности.

Но работа Льюиса показывает значительно менее удобную вещь.

Некоторые группировки превышают критический размер даже при очень благоприятных предположениях: аппараты исправно выполняют манёвры уклонения, операторы соблюдают хорошие практики обращения с космическим мусором, спутники выводятся из эксплуатации должным образом, а сама модель может начинать расчёт вообще с воображаемой чистой орбиты без старого мусора.

То есть проблема возникает уже не только из-за плохого поведения.

Она возникает из-за масштаба.

Есть количество автомобилей, при котором идеально исправные автомобили с прекрасными водителями всё равно создают пробку.

Потому что у дороги есть пропускная способность.

Оказывается, она есть и у космоса.

Точнее, у конкретных орбит.

Синдром Кесслера

Опасность была описана почти полвека назад.

В 1978 году Дональд Кесслер и Бертон Кур-Пале показали, что при достаточно высокой плотности объектов столкновения спутников могут начать поддерживать дальнейший рост космического мусора.

Один аппарат сталкивается с другим.

Вместо двух крупных объектов появляются сотни или тысячи фрагментов.

Каждый из них получает собственную орбиту и становится потенциальным снарядом.

Один из этих фрагментов разрушает следующий спутник.

Количество фрагментов опять увеличивается.

В определённых условиях возникает положительная обратная связь: столкновения создают материал для новых столкновений.

Сегодня этот сценарий называют синдромом Кесслера.

Это не означает, что одна авария завтра окружит Землю непроходимой стеной металлической стружки.

Процесс может развиваться десятилетиями.

Но неприятность именно в этом: после прохождения определённой границы он уже способен продолжаться независимо от того, перестанем ли мы запускать новые спутники.

ESA в своём последнем отчёте прямо пишет, что даже сценарий полного прекращения запусков не гарантирует уменьшения количества мусора в низкой околоземной орбите: столкновения уже находящихся там объектов способны продолжать увеличивать его население.

Зачем всем столько спутников?

И вот здесь начинается не физика.

Каждый отдельный проект можно объяснить.

SpaceX строит глобальную систему связи.

Китаю совершенно понятно, почему он не хочет, чтобы глобальная спутниковая связь принадлежала американской компании, и развивает собственные системы.

Европе тоже не хочется зависеть от чужой спутниковой инфраструктуры, особенно когда речь идёт о государственных коммуникациях, безопасности и критических сервисах.

Государствам нужны наблюдение Земли, навигация, связь и оборонные возможности.

Компаниям нужны рынки.

Военным нужна независимость.

Политикам — технологический суверенитет.

По отдельности почти каждый аргумент звучит разумно.

А потом все выходят на одну орбиту.

И начинают толкаться локтями.

Потому что американское желание не зависеть от Китая, китайское желание не зависеть от США и европейское желание не зависеть ни от тех, ни от других совершенно логичны по отдельности.

Но физика орбиты не различает национальные интересы.

Для неё американский, китайский, европейский и коммерческий спутник — просто ещё один объект массой в несколько сотен килограммов, летящий со скоростью нескольких километров в секунду.

Наши амбиции развиваются быстрее технологий

Это довольно странная стадия технологического развития.

Мы уже умеем серийно производить спутники.

Умеем выводить десятки аппаратов одним запуском.

Умеем автоматически менять их орбиты.

Умеем создавать глобальные системы связи из тысяч машин, летящих вокруг планеты.

Но система управления всей этой средой по-прежнему значительно примитивнее самой техники.

Международная кооперация существует. Работает Межагентский координационный комитет по космическому мусору — IADC. Есть рекомендации ООН, национальные нормы, системы предупреждения о сближениях и договорённости между операторами.

Но значительная часть международных правил обращения с космическим мусором остаётся необязательной, а решения о допуске новых систем принимаются прежде всего национальными регуляторами. Причём, как указывает Льюис, существующие процедуры часто оценивают риск отдельного спутника, а не совокупное воздействие всей многотысячной группировки.

И в этом смысле слово «недоразвитость» относится вовсе не к спутникам.

Спутники как раз замечательные.

Недоразвита пока система совместного использования орбиты.

Мы построили автомобили раньше светофора.

Потом построили очень много автомобилей.

Теперь каждый хочет собственную полосу.

Потому что «своё» престижнее, чем «общее»

Можно представить технологически более зрелую цивилизацию.

Ей нужна глобальная связь.

Она сначала вычисляет, какая инфраструктура для этого оптимальна.

Определяет доступную ёмкость разных орбит.

Создаёт общие стандарты.

Договаривается о резервировании.

Разделяет коммерческие, государственные и оборонные функции там, где это возможно.

А уже потом запускает необходимое количество аппаратов.

Мы действуем наоборот.

Сначала каждая компания и государство определяют собственную задачу.

Потом создают собственную группировку.

А затем начинают выяснять, как всем этим одновременно пользоваться.

Потому что спутниковое созвездие — это уже не только технология.

Это флаг.

Доказательство самостоятельности.

Политический аргумент.

Стоимость компании.

Военная возможность.

Национальная гордость.

Отказаться от собственной системы и договориться пользоваться общей инфраструктурой зачастую означает признать зависимость от другого участника.

А этого амбиции не позволяют.

Получается довольно человеческая картина.

Космос огромен.

Но все почему-то стоят в одном дверном проёме и стараются пройти первыми.

Возможно, задача поставлена неправильно

И здесь работа Льюиса интересна значительно шире проблемы космического мусора.

Мы автоматически предполагаем, что технологический прогресс означает увеличение возможностей отдельных систем.

Больше спутников.

Больше вычислений.

Больше ракет.

Больше мощности.

Но на определённой стадии развития ограничителем становится уже не способность построить ещё один объект.

Ограничителем становится способность объектов сосуществовать.

И тогда следующий технологический скачок заключается не в ещё более дешёвом спутнике.

А в кооперации.

В общем управлении движением.

В международной системе распределения ограниченного орбитального ресурса.

В стандартах, которые оценивают не только безопасность отдельного аппарата, но и последствия появления всей системы.

Возможно — даже в отказе от некоторых группировок в пользу совместной инфраструктуры.

Это гораздо менее эффектно, чем запуск ракеты.

Здесь нет огня, обратного отсчёта и фотографии генерального директора на фоне нового спутника.

Но именно способность договориться может оказаться технологией, без которой все остальные технологии перестанут работать.

Потому что человечество уже достаточно развито, чтобы заполнить околоземное пространство тысячами машин.

Теперь ему предстоит доказать, что оно достаточно развито, чтобы не столкнуть их друг с другом.