Czy Internet przesłoni nam niebo?
Satelity Starlink mają zapewnić na całym świecie tani i niezawodny dostęp do Internetu (1) - także w miejscach, w których infrastruktura telekomunikacyjna jest obecnie słabo rozwinięta.
SpaceX uzyskał zgodę na wystrzelenie swojej konstelacji w listopadzie 2018 r. Jego satelity mają być rozmieszczane na wysokościach ok. 550 i 1200 km. Firma Elona Muska jest jedną z dziewięciu, o których wiadomo, że pracują nad projektami dostarczania globalnie Internetu z kosmosu. Oprócz SpaceX do rozmieszczenia sieci satelitów tego typu przymierzają się m.in. konsorcja OneWeb oraz Kepler Communications. W kwietniu tego roku plany wysłania na orbitę ponad 3 tys. satelitów do szerokopasmowej komunikacji zgłosiła firma Amazon, z przedsięwzięciem o nazwie Project Kuiper.
Na razie, spośród wymienionych, oprócz SpaceX tylko OneWeb udało się - i to znacznie wcześniej niż firmie Muska - pomyślnie wynieść na orbitę pierwsze urządzenia do dystrybucji kosmicznego Internetu. OneWeb informuje, że w pierwszej części przedsięwzięcia testowanych jest dwanaście satelitów. Każdy waży po ok. 150 kg. Konstelacja będzie działać na niskiej orbicie okołoziemskiej, na wysokości ok. 1200 km nad powierzchnią Ziemi.
W najbliższych latach OneWeb chce umieścić na orbicie ok. siedemset satelitów (docelowo ok. 2 tys.), a kolejne dwieście ma być przeznaczone na wymianę, gdyby któryś się nagle popsuł.
Początkowa konstelacja kosztować ma ok. 2 mld dolarów, a do opracowania pozostały jeszcze niewielkie terminale dla użytkowników, które mają zapewnić im dostęp do sieci o prędkości 50 Mbit/s. Nowe satelity, zbudowane już w Stanach Zjednoczonych, będą z czasem wynoszone na orbitę znacznie taniej, szybciej i bezpieczniej niż obecnie, bo na pokładzie rakiety LuncherOne stworzonej przez firmę Richarda Bransona Virgin Orbit, odpalanej z lecącego Boeinga 747-400 Cosmic Girl.
Astronomowie alarmują
Inauguracja megakonstelacji SpaceX, którą Elon Musk zapowiadał od kilku lat, wzbudziła nową falę kontrowersji. Do starych obaw o zaśmiecanie orbity doszła krytyka ze strony środowisk astronomicznych. Astronomowie opublikowali obrazy gwiaździstego nieba przeciętego jaśniejącymi smugami trajektorii satelitów (2), demonstrując w ten sposób, jakie problemy dla ich badań stwarzają takie projekty jak Starlink.
Docelowo w ramach projektu Muska na orbitę ma trafić ok. 12 tys. satelitów. Eksperci wyliczają, że w każdym momencie na niebie w polu widzenia będzie się znajdować nawet kilkaset obiektów Starlink. Część z nich może być widoczna jako smugi, część może zasłaniać obserwowane obiekty kosmiczne. W przypadku zaś deorbitacji, która przy tak dużej liczbie urządzeń będzie pewnie częstym zjawiskiem, powstaną stałe zakłócenia pola obserwacji smugami i błyskami.
Elon Musk stara się uspokajać astronomów, że jego satelity nie będą odbijać światła w kierunku Ziemi w stopniu znaczącym, choćby z powodu malowania ich niskoodblaskową powłoką. Być może ma rację, ale SpaceX nie jest jedyną firmą snującą plany tworzenia megakonstelacji satelitarnej. W pozostałych przypadkach satelity mogą być budowane inaczej, zwłaszcza że pokrywanie ich warstwą antyodblaskową nie jest obowiązkowe.
Obrońcy Starlink odpierają zarzuty, wskazując m.in. na istniejące już zanieczyszczenia nieba pochodzące od samolotów pasażerskich. To do pewnego stopnia prawda, jednak w miejscach, gdzie znajdują się duże obserwatoria astronomiczne, ruch lotniczy jest niewielki, lub nie ma go wcale.
Na początku czerwca Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU) opublikowała oświadczenie, w którym wyraża obawy, że nawet jeśli megakonstelacje będą złożone z satelitów o niskiej jasności, negatywnie wpłyną na przebieg obserwacji astronomicznych. Ponadto IAU zauważyła, że po wprowadzeniu ogromnych sieci satelitarnych powstanie ryzyko zakłóceń w szerokim spektrum fal radiowych, co może odbić się na radioastronomii. Specjaliści w dziedzinie obserwacji nieba są tym bardziej zaniepokojeni, że satelity komunikują się w paśmie radiowym 10,7-12,7 GHz, które obejmuje m.in. linie spektralne wody.
Jeszcze więcej śmieci
Oprócz ok. 5 tys. satelitów, w kosmosie znajdują się również miliony odłamków lub śmieci, takich jak resztki nieczynnych satelitów lub zużytych członów rakiet. Większość z nich znajduje się na niskiej orbicie Ziemi, do wysokości ok. 2 tys. km nad naszymi głowami, a więc w przestrzeni, w której będą operowały satelity z opisanych wyżej projektów. Co ważne, wszystkie te obiekty bynajmniej nie dryfują leniwie w przestrzeni, lecz śmigają wokół Ziemi ze średnią prędkością 10 km/s. Uderzenie tak szybkiego kawałka o średnicy ok. 1 cm można porównać do ciosu kulą od kręgli, lecącą z prędkością prawie 500 km/godz.
Apokaliptyczną wizję wydarzeń na orbicie stanowi tzw. syndrom Kesslera. Można było mu się przyjrzeć na filmie "Grawitacja" - chodzi o łańcuchową reakcję zniszczenia, rozpoczynającą się od dużej katastrofy, owocującej potem kolejnymi zderzeniami, które generują coraz więcej kosmicznego gruzu (3). Rosnąca zbieranina odłamków i zdewastowanego sprzętu to wzrost prawdopodobieństwa kolejnych uderzeń, aż do zniszczenia wszystkiego, co znajduje się na orbicie i powstania jednego wielkiego gruzowiska wokół Ziemi. Niewykluczone, że przy okazji zakończyłoby to epokę podróży orbitalnych, a może i kosmicznych.
Według SpaceX istnieje jednoprocentowe ryzyko, że w trakcie dziesięcioletniego pobytu na orbicie przynajmniej jeden z jego satelitów zderzy się z odłamkiem kosmicznym. To wyliczenie, podane w raporcie dla amerykańskiej Federalnej Komisji Łączności (FCC), dotyczy jednak tylko odłamków, które można śledzić, a więc kawałków większych niż ok. 10 cm. Miliony drobin, także tych poniżej 1 cm, są zbyt małe, aby obserwować ich trajektorie. I choć nie muszą od razu niszczyć satelitów w całości, to mogą powodować uszkodzenia prowadzące do dalszych zdarzeń, których przebieg i konsekwencje rzadko da się przewidzieć.
Firmy snujące entuzjastyczne plany "dostarczenia Internetu z kosmosu dla całego świata" niechętnie odpowiadają na pytania o to, czy pomyślały o niebezpieczeństwie narobienia na orbicie takiego śmietnika, jakiego jeszcze nikt tam nie widział. Próbkę krótkowzrocznego myślenia mieliśmy niedawno, przy okazji indyjskiego testu broni antysatelitarnej ASAT. Gdy Hindusi skakali z radości, że mają teraz broń, która stawia ich w szeregu supermocarstw, ktoś zwrócił im uwagę, iż kawałki satelity Microsat-R, który uległ tak efektownemu zniszczeniu, narobiły sporo bałaganu i potencjalnie zagrażają innym obiektom na orbicie.
Byli chyba lekko urażeni, że ktoś zawraca im głowę tym, nomen omen, drobiazgiem, gdy oni osiągnęli właśnie supermoce. Ciekawe, czy komuś uda się kiedykolwiek osiągnąć supermoc skutecznego sprzątania po sobie na orbicie…
