Исследователи нашли новый способ отслеживать обломки, падающие с орбиты, используя датчики землетрясений для мониторинга ударных волн, создаваемых при входе объектов в атмосферу Земли. Это важное достижение, учитывая, что примерно три крупных куска космического мусора падает на Землю ежедневно, но текущие методы отслеживания часто неточны, особенно когда объекты спускаются ниже 200 километров высоты, где атмосферные взаимодействия становятся хаотичными.
Ограничения существующих радиолокационных и оптических систем отслеживания особенно остро проявились в ноябре 2022 года, когда Испания и Франция частично закрыли воздушное пространство из-за прогнозируемого падения обломков китайской ракеты, которые в конечном итоге упали в Тихий океан. Это закрытие обошлось в миллионы долларов и подчеркнуло, как мало мы знаем о том, куда фактически падают обломки.
Новый метод, разработанный командами из Университета Джонса Хопкинса и Имперского колледжа Лондона, использует плотную сеть существующих сейсмических датчиков — первоначально предназначенных для обнаружения землетрясений — для реконструкции траекторий входящих объектов. В отличие от редкого радиолокационного покрытия, сейсмические датчики распространены повсеместно, и их данные находятся в открытом доступе. Исследовательская группа успешно использовала этот подход для анализа траектории 1,5-тонного модуля из китайской капсулы Shenzhou 17 в апреле 2024 года.
Их выводы оказались ошеломляющими: модуль пролетел примерно в 40 километрах к северу от прогноза Космического командования США, потенциально разбросав обломки между Бейкерсфилдом, Калифорния, и Лас-Вегасом, Невада. Хотя наземные удары не были подтверждены, сама возможность подчеркивает реальный риск для 50 миллионов человек, проживающих в этой зоне.
Основное преимущество этого метода заключается не в прогнозировании, а в верификации. Сейсмические данные могут точно определить места падения с гораздо большей точностью, чем существующие системы, что позволяет быстрее извлекать потенциально опасные фрагменты. Это особенно важно, учитывая прошлые инциденты, такие как распад советского спутника над Канадой в 1978 году, где радиоактивные обломки так и не были полностью обнаружены.
Возможность верифицировать события повторного входа также ставит под сомнение заявления компаний, таких как SpaceX, которые утверждают, что их спутники Starlink полностью сгорают при повторном входе. Эксперты сомневаются в этом, предполагая, что прочные материалы, такие как топливные баки и аккумуляторы, скорее всего, выживают. Сейсмическое отслеживание предлагает способ подтвердить эти утверждения, помогая оценить реальные риски, связанные с падающими обломками для людей, самолетов и окружающей среды.
Исследователи уже работают над расширением метода, включив в него акустические датчики, которые могут обнаруживать ударные волны с расстояния в тысячи километров. Это будет особенно полезно для отслеживания повторных входов над океаном, где радиолокационные и сейсмические данные скудны. Цель не обязательно в том, чтобы остановить падение обломков, а в том, чтобы понять, как они падают, и быстро найти любые уцелевшие фрагменты.
«Сверхзвуковой объект всегда обгоняет собственную ударную волну», — объясняет ведущий автор исследования Бенджамин Фернандо. «Вы всегда увидите его раньше, чем услышите… Если он собирается упасть на землю, мы ничего не можем с этим поделать. Но мы можем попытаться сократить время поиска фрагментов с дней или недель до минут или часов».
