Ve vesmíru málem došlo ke srážce satelitů. Na oběžné dráze neplatí pravidla

aktualizováno 
Jeden ze satelitů společnosti Elona Muska se málem střetl s družicí evropské agentury ESA. Byť se mnohokrát psalo, že americká společnost „odmítla uhnout“, skutečnost je podstatně méně dramatická. Což neznamená, že na oběžné dráze nemusí být v dohledné době nebezpečněji.

Místo potenciální srážky družic ESA a SpaceX 2. září 2019 | foto: ESA

Nejspíš jste během posledních dnů zaznamenali zprávy o tom, že evropský vědecký satelit Aeolus provedl úhybný manévr, aby zabránil potenciální srážce s jednou z družic konstelace Starlink společnosti SpaceX (viz pohled do českých zpráv).

Kolem celé „kauzy“ bylo obzvlášť na začátku hodně nejasností, což vedlo k mylným nebo zavádějícím zprávám. Napsáno již bylo mnoho (například na Kosmonautix.cz), avšak na povrch stále vyplouvají nové informace, a neuškodí vše ještě jednou shrnout ve snaze uvést věci na pravou míru. A rovnou přidat i pár nových poznatků.

Starlink je chystaná satelitní megakonstelace společnosti SpaceX, kterou bude tvořit až 12 tisíc malých satelitů poskytujících připojení k rychlému internetu v podstatě kdekoli na zemském povrchu. Projekt byl oznámen v roce 2015, první dva testovací satelity byly vyneseny o 3 roky později a v květnu 2019 bylo vypuštěno rovnou 60 družic najednou. Z povolenek úřadu FCC vyplývá, že SpaceX chce do konce roku provést až 4 starty Falconu 9 se satelity pro síť Starlink. Od října by tak měly další várky tuctů družic startovat každé 2–4 týdny.

Celý projekt Starlink je kontroverzní, a to ze dvou hlavních důvodů. Jedním z nich jsou obavy astronomů a astrofotografů, že tisícovky družic na oběžné dráze budou mít neblahý vliv na astronomický výzkum a zkomplikují pořizování fotografií noční oblohy.

Začala nová éra internetu?

Společnost SpaceX vynesla na oběžnou dráhu satelity pro svůj projekt „internetu z vesmíru“ Starlink. Jak projekt má přesně fungovat, komu má sloužit a jak?

Nosič Falcon 9 připravený k vynesení první skupiny satelitů Starlink

Obavy vyvolala výrazná viditelnost shluku první šedesátky družic na noční obloze po jejich květnovém vypuštění. Jedná se do značné míry o dočasný úkaz, protože satelity se již po několika dnech začaly viditelně od sebe vzdalovat a stoupat na vyšší oběžné dráhy. Tím se snižuje jejich zdánlivá magnituda, tedy jasnost na obloze.

Situace se tak postupně zlepšuje. Astronom Jonathan McDowell přes léto sledoval družice Starlinku na obloze a došel k závěru, že magnituda se pohybuje průměrně na hodnotách 4 až 7 (čím vyšší hodnota, tím nižší jasnost, přičemž pouhým okem lze obvykle spatřit maximálně 6. magnitudu). Družice tedy astronomy asi opravdu nepotěší.

Starlink a další plánované megakonstelace také vyvolávají obavy ze „zácpy“ na oběžné dráze. Momentálně se kolem Země pohybují asi dva tisíce funkčních družic. Je tedy jasné, že 12 tisíc satelitů Starlinku znamená obrovskou změnu.

Evropská vědecká družice Aeolus pomocí lidaru měří profily světových větrů.

Evropská vědecká družice Aeolus pomocí lidaru měří profily světových větrů.

Vede to až k obavám z výrazného zvýšení pravděpodobnosti srážky družic na oběžné dráze s jinými tělesy, tedy především poletujícím vesmírným odpadem. Ten kromě vysloužilých či nefunkčních družic tvoří také vyhořelé raketové stupně nebo všelijaké úlomky a trosky vesmírné techniky. Srážky pak mohou v nejhorším případě vést k tzv. Kesslerovu syndromu. To je název pro „řetězovou reakci“, při které v důsledku jedné srážky vznikne pole trosek, jehož přítomnost výrazně zvýší pravděpodobnost dalších srážek. V jeho případě se celý proces bude znvu opakovat a tak dále a znovu, dokud v podstatě nebude možné na orbitě bezpečně provozovat žádné satelity.

Kdo uhne?

Tím se dostáváme k aktuální kauze, jejíž původ leží v sérii tweetů Evropské  kosmické agentury (ESA). Agentura oznámila, že její vědecký satelit Aeolus 2. září zažehl trysky a provedl úhybný manévr, aby zabránil potenciální srážce se satelitem z konstelace Starlink.

ESA uvedla, že obecně řečeno jsou takovéto úhyby relativně běžné – v roce 2018 jich na svých družících agentura provedla 28 - ale všechny kvůli vesmírnému smetí. Situace ze 2. září je první, při které se satelit ESA vyhýbal jiné funkční družici.

Evropská agentura poukázala na to, že tyto situace budou stále častější, primárně kvůli chystaným megakonstelacím. A zároveň i na to, že manuální analýza orbit a jejich následná úprava je natolik nepraktická a zdlouhavá, že v budoucnu prakticky „již nebude možné“ ji provádět. ESA tak v tweetech zmínila, že je zapotřebí zavést jasné standardy ohledně orbitální bezpečnosti a úhybné manévry zcela automatizovat.

Situace je tedy zajímavá, ale ne zcela konfrontační. Pak se ovšem objevily tweety od novináře Jonathana O’Callaghana, který se odkazoval na svůj zdroj uvnitř ESA a tvrdil, že „ESA je ze SpaceX otrávená“ a že „SpaceX skoro vůbec nekomunikovalo, i když se je ESA opakovaně pokoušela kontaktovat“. O’Callaghan následně informace sepsal do článku pro Forbes s titulkem „SpaceX odmítlo uhnout se svým satelitem Starlinku, který představoval riziko pro evropskou družici“.

Článek dále obsahuje citace od Holgera Kraga, šéfa kanceláře pro vesmírné smetí v ESA. Podle Kraga bylo riziko srážky těchto dvou satelitů 1:1000, což je desetkrát vyšší šance než tradiční hranice, při které se standardně provádí úhybný manévr. ESA prý o potenciální srážce informovala společnost SpaceX, která ale podle článku „odmítla se svým satelitem uhnout“ a následně nereagovala na další korespondenci.

Nosič Falcon 9 připravený k vynesení první skupiny satelitů Starlink

Nosič Falcon 9 připravený k vynesení první skupiny satelitů Starlink

Z článku se tak (zvláště při nepozorném čtení, o tom dále) mohlo zdát, že SpaceX ignorovalo varování a odmítlo situaci jakkoli řešit. Postupně však vypluly na povrch další informace, které ukázaly, že realita byla poněkud jiná. Není jasné, jak ke zkreslení došlo, jisté je, že informací z článku se chytla další média.

Přitom informace o nespokojenosti ESA je zmíněna jen v původním tweetu Jonathana O’Callaghana, neobsahuje ji ani výsledný článek na Forbesu. Holger Krag je naopak v tom samém článku citován: „Nikdo neudělal nic špatně. Nejsme naštvaní, že SpaceX neuhnulo.“

Ani ESA ve svých vlastních materiálech SpaceX nic nevyčítá. Jejích souhrnný článek dokonce ani neuvádí, že by ESA poslala SpaceX víc než jednu zprávu. ESA podle Kraga potřebovala vědět hlavně to, jestli SpaceX svým satelitem bude hýbat, nebo ne, což se dozvěděla z prvního e-mailu od SpaceX. Na jeho základě se pak agentura rozhodla, že ona provede úhybný manévr se svou družicí.

Celá situace však ve skutečnosti nejspíš proběhla zhruba takto:

  1. Pohyb objektů na orbitě a jejich databázi udržuje americké letectvo. Z jeho údajů vyplynulo, že 2. září hrozí potenciální srážka satelitu Starlinku s družicí Aeolus.
  2. ESA tedy 28. srpna kontaktovala SpaceX ohledně celé situace a tým pro Starlink odpověděl, že „momentálně neplánují úhybný manévr“. V té době totiž byla odhadovaná pravděpodobnost srážky jen 1:50 000, přičemž tradiční hranice, kdy se začne zvažovat o provedení úhybného manévru, je pětkrát vyšší (1:10 000).
  3. V následujících dnech ESA dělala podrobnější analýzu dat a už 29. srpna došla k tomu, že pravděpodobnost srážky je výrazně vyšší, než se původně myslelo, a byl překročen onen pomyslný limit.
  4. Americké letectvo uvádí, že v průběhu týdne před potenciální srážkou zaslalo do ESA a SpaceX přibližně 30 notifikací s informacemi o aktuálními výpočtech pravděpodobnosti srážky. SpaceX však v tiskovém prohlášení uvedlo, že tým Starlinku kvůli softwarové chybě v jejich informačním systému neobdržel informace o zvyšující se pravděpodobnosti srážky, jinak by prý s ESA spolupracovali.
  5. Aktualizované výpočty pak ukazovaly, že pravděpodobnost srážky se zvýšila až na 1:1000. ESA tedy 2. září provedla předem připravený úhybný manévr, po kterém se Aeolus jen půl oběhu před potenciální srážkou přesunul o 300 metrů výše a družici Starlinku tak vlastně svrchu přeletěl.

Mohli vůbec uhnout?

Článek Jonathana O’Callaghana obsahoval ještě jednu zajímavou informaci, že „neuhýbající“ družice SpaceX obíhala ve výšce 320 km nad zemí a byla identifikována jako Starlink 44 (nebo také Starlink AV). Šlo tedy o jednu z 60 družic vynesených v rámci květnové mise Starlink-1

Protože se Starlink 44 nacházel ve výšce pouze 320 kilometrů, je to jeden z desítky satelitů, které z různých důvodů zatím nevystoupaly na cílovou orbitu ve výšce 550 km. Pět z nich se zdá být funkčních, ale zatím čekají ve výšce 450 km, další dva jsou také funkční, ale bude s nimi záměrně proveden test řízeného pádu do atmosféry, tzv. deorbitace. Další tři satelity jsou nefunkční, takže u nich dojde k postupné pasivní deorbitaci.

Nepatřil tedy Starlink 44 mezi nefunkční satelity? Mohla s ním SpaceX vůbec uhnout?

Zkouška motorů pro satelity Starlink v laboratořích SpaceX

Zkouška motorů pro satelity Starlink v laboratořích SpaceX

Nejspíše ano. Analýza orbit od již zmíněného astronoma Jonathana McDowella ukázala, že Starlink 44 nejspíš je jedním ze satelitů, které aktivně brzdí pomocí svých iontových motorů a padají do atmosféry. To proto, aby se vyzkoušel proces, jakým mohou být satelity konstelace odstraňovány z oběžné dráhy. „Čtyřačtyřicítka“ totiž v minulosti vystoupala do výšky 480 km a poté začala rychle klesat. SpaceX to navíc později potvrdila v prohlášení, podle kterého je satelit funkční.

17.srpna 2019 v 08:00, příspěvek archivován: 06.září 2019 v 10:59

No change in Starlink satellite orbital heights for last week or so. Object AV [44] still in low 312 x 348 km orbit (and reported by Jay Respler to be 2nd magnitude) https://t.co/kuh4TQ8Eop

Firma ve stejném prohlášení také pro zajímavost uvedla, že satelity Starlinku od květnového vypuštění provedly již 16 automatických úhybných manévrů. To však vyvolává otázku, proč se tedy Starlink 44 nevyhnul Aeolusu automaticky.

Družice tyto manévry provádějí na základě dat o aktuální pozici objektů na oběžné dráze, které poskytuje Severoamerické velitelství protivzdušné obrany (NORAD). Jak jste si asi všimli v časové rekonstrukci celé události, SpaceX měl problémy s automatickým přijímám dat od amerických ozbrojených sil. Nabízí se tedy logická domněnka, že problém vznikl právě zde. Ale jde pouze o domněnku. Ve skutečnosti nevíme, zda jde o stejná data, na jejichž základě letectvo (konkrétně 18th Space Control Squadron) upozorňovalo SpaceX a ESA na potenciální srážku.

Takto to dál nejde

Každopádně jádro celé kauzy spočívá v tom, že oběžná dráha momentálně připomíná Divoký západ, jelikož tam neexistují žádná pravidla ohledně zodpovědnosti a povinností v takovýchto situacích. Majitelům družic nic nepřikazuje, kdo má v případě potenciální srážky uhnout. Stejně tak neexistují pravidla pro to, co dělat, když jedna strana nekomunikuje, ani není standardizován směr či způsob uhnutí.

Řešení stojí na domluvě mezi zúčastněnými stranami a jejich dobré vůli. Holger Krag z ESA tak na příkladu vysvětluje, proč je potřeba zavést jasná pravidla pro provoz družic na orbitě, komunikační protokoly a automatizaci. Ve výsledku by podle něj měl systém fungovat podobně jako správa leteckého provozu, jen zřejmě z větším zastoupením automatického rozhodování.

A tím se dostáváme k tomu, proč vlastně ESA vůbec veřejně poukazovala na to, že její satelit provedl úhybný manévr, když je to relativně rutinní záležitost. Nad tím se pozastavoval například Matt Desch, ředitel společnosti Iridium, když na prvotní tweety ESA reagoval slovy: „My svoje satelity přesouváme v průměru jednou týdně, ale nevydáváme pak tiskové zprávy s informacemi o majitelích satelitů, kterým jsme se vyhnuli.“

Šedesát satelitů připravených ke startu v rámci prvního letu programu Starlink...

Šedesát satelitů připravených ke startu v rámci prvního letu programu Starlink v květnu 2019

Spekuluje se, že ze strany ESA šlo do značné míry o PR tah. Na jméno SpaceX totiž média slyší, a tak agentura využila této situace k tomu, aby upozornila na svoje plány na poli vesmírné bezpečnosti, jejichž součástí je například automatizace úhybných manévrů na orbitě pomocí umělé inteligence. V listopadu se totiž uskuteční ministerská rada ESA, kde se „rozhoduje o budoucím směřování aktivit ESA a o finančních závazcích jednotlivých členských států v širokém portfoliu kosmických programů“. Je tedy možné, že ESA chytře využila situace se SpaceX k získání dodatečné politické či mediální podpory pro svůj program.

Pokud tomu tak bylo, ESA nebyla jediná, kdo si stihl „přihřát polívčičku“. Ozval se i Greg Wyler ze společnosti OneWeb, která pracuje na vlastní velké internetové konstelaci. OneWeb a SpaceX jsou tedy konkurenti, kteří se nemají zrovna v lásce.

Wyler v reakci na informaci o potenciální srážce satelitů SpaceX a ESA volal po vyšetřování úřadem FCC, zpřísnění pravidel a poněkud zveličoval celý problém. Navíc strašil zavádějícími informacemi: „SpaceX deorbituje pět satelitů po pouhých pěti měsících – to už je skoro katastrofa.“ Přitom nefunkční satelity jsou ve skutečnosti jen tři a deorbitace zbylých dvou byla v plánu od začátku. Ale i kdyby jich opravdu selhalo pět, nemá smysl z toho odvozovat finální poruchovost satelitů Starlinku, jelikož se jednalo o první testovací misi, kde se s vyšší pravděpodobností selhání počítalo.

Každopádně celá kauza poukazuje na důležité problémy, které bude potřeba v budoucnu vyřešit, aby se podobné zmatky už neopakovaly. Protože satelitů bude přibývat, je nejspíš nevyhnutelné, že dříve nebo později bude muset dojít k vyjasnění pravidel a automatizaci procesů, které srážkám na oběžné dráze mají zabránit.

Článek byl převzat ze serveru ElonX.cz, který se věnuje především podnikatelským aktivitám Elona Muska, a byl redakčně upraven. Originál naleznete zde.

Autor:

Nepřehlédněte:

Nejčtenější

Miliony uživatelů řeší problémy s Windows 10. Někomu i zrudla obrazovka

Aktualizace Windows 10

Kontrola aktualizací Windows se v poslední době Microsoftu nedaří tak, jak by měla. Nové aktualizace přinášejí řadě...

USA by mohly prohrát omezený konflikt s Čínou, soudí vědci ze Sydney

Americká ponorka USS Hawaii na manévrech RIMPAC 2018 u Havajských ostrovů

Vojenská nadřazenost Američanů v Jihočínském a Východočínském moři je věcí minulosti. Jejich ozbrojené síly jsou...

Proč byli někteří dinosauři tak velcí? Měli něco, co savci ne

Jedním z evolučních důvodů gigantických rozměrů sauropodů byla pasivní obrana...

Největší suchozemští tvorové všech dob, pravěcí sauropodi, byli výrazně větší než všechna zvířata, která známe z naší...

Firma chtěla krávy bez rohů. Na zvláštní chybu přišli, než zvíře snědli

Geneticky modifikovaný organismus (v tomto případě kráva)

Americká společnost se pokusila genetickou úpravou skotu zbavit krávy bolesti a chovatele práce. Vytvořila plemeno bez...

Dosud neprozkoumaný hrad Karla IV. vydá tajemství. Jsme na samém začátku

3D model Karlova hrádku

Archeologové, historici, památkáři, architekti a geofyzici odhalují první tajemství Karlova hrádku. Nechal si ho pro...

Další z rubriky

Družici se marně snažili dostat pod kontrolu. Jaderný reaktor zasáhl Kanadu

Druhý největší nalezený díl Kosmosu 954 na zamrzlém Velkém Otročím jezeře....

Co se stane, když satelit s jaderným reaktorem na palubě spadne na Zem? O tom se mohli nejlépe přesvědčit Kanaďané v...

Vozítko Curiosity našlo na Marsu „nohu“

Snímek okolí marsovského roveru Curiosity, který zhruba uprostřed ukazuje útvar...

Na začátku srpna dorazily na Zemi další snímky, které na Marsu pořídilo vozítko Curiosity. Ne jednom z nich je...

V noci proletěla nebem až stovka meteorů za hodinu

Jeden z meteorů z meteorického roje Perseid, který z ISS zachytil astronaut...

Během noci a rána vrcholil meteorický roj Perseid, který je také přezdíván Slzy svatého Vavřince. Tentokrát bylo...

Ve vesmíru málem došlo ke srážce satelitů. Na oběžné dráze neplatí pravidla

Místo potenciální srážky družic ESA a SpaceX 2. září 2019

Jeden ze satelitů společnosti Elona Muska se málem střetl s družicí evropské agentury ESA. Byť se mnohokrát psalo, že...

Po operaci mandlí upadl chlapec do kómatu, začalo trestní řízení
Po operaci mandlí upadl chlapec do kómatu, začalo trestní řízení

Policisté na Královéhradecku zahájili trestní stíhání tří lidí a jedné firmy, kteří údajně nesou odpovědnost za tragédii. Ta se odehrála před dvěma lety, jejímž následkem osmiletý chlapec po operaci mandlí upadl do kómatu.

Najdete na iDNES.cz