Tu smetí, tu kolega. Družice Starlink provedou za pouhý rok až 100 tisíc úhybných manévrů

Kosmonautika zažívá obrovský boom. Je jedno, kam se podíváte, nebo jakou statistiku si vytáhnete. Asi nejvíce je to ale vidět na růstu počtu družic. Od startu Sputniku v roce 1957 do roku 2020 odstartovalo do vesmíru asi 10 000 družic, což je zhruba stejný počet, jaký se tam vydal v letech 2021 až 2024!

Samozřejmě za to může především SpaceX a její satelitní konstelace Starlink. Vzhledem k tomu, že výstavba ještě neskončila a podobné (i když menší) konstelace chystají i další firmy, je zřejmé, že počet družic na oběžné dráze i nadále rychle poroste.

Pokud hrozí srážka, družice upraví dráhu

V současné době je na oběžné dráze téměř 6 900 aktivních družic Starlink, což je více než 60 % ze všech aktivních družic. Od SpaceX tak očekáváme největší míru zodpovědnosti a také určitou inspiraci pro ostatní – ať už dobrovolnou nebo povinnou.

Družice nelétají po kolejích. Jejich dráhy se mění mimo jiné kvůli aktivitě Slunce (vyšší aktivita „nafukuje atmosféru“ a družice pak padají rychleji). Nikdy proto nelze s jistotou říct, zda dojde nebo nedojde ke kolizi. Vždy se pracuje s pravděpodobností.  

SpaceX je v tomto ohledu od začátku velmi konzervativní. Autonomní systém na palubě družice dá příkaz k úhybnému manévru v případě, že je pravděpodobnost kolize vyšší než určitá hodnota. V minulosti to byla pravděpodobnost 1:100 000, což je o řád více, než je průmyslový standard. Od roku 2024 přešel SpaceX dokonce na 1:1 000 000.

Firma musí dvakrát ročně zasílat report Federální komisi pro komunikaci. Díky tomu víme, že za poslední rok provedly družice Starlink na 100 tisíc úhybných manévrů. V současné době je to za půl roku asi 35 manévrů na jeden satelit.

Družice se doslova skrčí

Podle už trochu starších statistik za druhou polovinu roku 2021 se Starlinky vyhýbaly převážně kosmickému smetí. Uhýbání jiným satelitům bylo zastoupeno o něco méně a ve vyšších desítkách případů se musel Starlink vyhnout také jinému Starlinku. Ještě menší bylo uhýbání před vyhaslými stupni raket.

Solární panel při běžném nasazení a při míjení jiného objektu

Starlink se při průletu skrčí. Velký solární panel je sklopen tak, aby byl čelem k objektu, který Starlink míjí. Menší plocha samozřejmě snižuje pravděpodobnost nehody. Samotný úhybný manévr ale pochopitelně obstarají motory. Slouží k deorbitu – tedy ke stažení družice z oběžné dráhy do atmosféry, kde shoří, ale také ke změnám dráhy pro odvrácení kolize.

Iontové motory na palubě

Starlink využívá iontové motory nebo přesněji Hallův motor, který pracuje na principu urychlení iontů v elektrickém poli. Iontové motory nejsou vhodné v případě, že potřebujete rychle akcelerovat, ale jsou ideální pro drobné korekce dráhy. Potřebuji navíc méně paliva než chemické motory. Starlinky používaly krypton, ale později přešly na levnější a dostupnější argon.

Hallův motor při testech v NASA​

Iontové motory nejsou ve vesmíru žádnou novinkou. Průkopníkem byla sonda Deep Space 1, která odstartovala v říjnu 1998 a prozkoumala asteroid 9969 Braille a kometu 19P/Borrelly. V roce 2003 se do vesmíru vydala evropská sonda Smart-1 pro průzkum Měsíce. Také ona byla vybavena iontovými motory. Mezi další sondy s tímto pohonem patřila i slavná sonda Dawn, která zkoumala planetky Ceres a Vesta v hlavním pásu a planetek.

Srážky jsou nebezpečné

Pokud by SpaceX přišla ročně kvůli kolizím o pár družic, nejspíše by to nebyl žádný problém a to ani ekonomický. Riziko ale představuje tak zvaný Kesslerův syndrom, který byl poněkud (dost) nafouknut ve filmu Gravitace. Kolize dvou objektů vytvoří velké množství úlomků, které pak mohou narážet do dalších objektů, což vede k tvorbě dalších úlomků a tak dále.

V roce 2009 se funkční americký satelit Iridium 33 a nefunkční ruský Cosmos 2251 srazily rychlostí 11,7 km/s a vyprodukovaly více než 2000 kusů sledovatelných úlomků a mnoho menších kusů. O další produkci úlomků se postaraly testy protidružicových zbraní (ASAT), které si vyzkoušely všechny mocnosti.