Федеральне авіаційне управління США (FAA) запропонувало нові правила, які вимагатимуть від постачальників комерційних запусків утилізувати верхні ступені своїх ракет, щоб зменшити зростання орбітального сміття.
20 вересня FAA оприлюднило проєкт правила, яке буде офіційно опубліковано у Федеральному реєстрі найближчими днями. Ця публікація розпочне 90-денний період громадського обговорення.
Правило вимагатиме від компаній, які мають ліцензії FAA на комерційний запуск, вибирати один з п’яти підходів для видалення верхніх ступенів із перевантажених орбіт під час майбутніх запусків – від розміщення їх на орбіти-кладовище до укладання контракту з третьою стороною для утилізації.
У FAA заявили, що це правило мотивовано зростанням орбітального сміття. «Історично найбільшою причиною утворення орбітального сміття було руйнування верхніх ступенів», – йдеться в документі. Причинами руйнування були вибухи батарей або паливних баків, що призвело до запровадження попередніх правил, які вимагають «пасивізації» верхніх ступенів шляхом вентиляції паливних баків і розрядки акумуляторів після завершення їхніх місій.
Однак розмір і маса верхніх ступенів також становлять небезпеку зіткнення з іншими космічними об’єктами. «Міцність конструкцій верхніх ступенів разом із їхньою масою та розміром створюють ризик катастрофічних зіткнень, які призведуть до утворення значної кількості орбітального сміття», – йдеться в документі.
Запропоноване правило вимагатиме від операторів комерційних запусків вибрати один з п’яти підходів до видалення верхніх ступенів із ключових орбіт. Найпростішим є змусити ступінь виконати контрольоване повторне входження над безлюдним регіоном, таким як океан, що, згідно з новим правилом, має бути завершено протягом 30 днів після запуску.
Другий підхід полягає в тому, щоб повністю вивести ступінь з навколоземної орбіти, помістивши його на геліоцентричну орбіту навколо Сонця. Це буде передусім стосуватися запусків для відправлення корисного навантаження за межі навколоземної орбіти, і, як визнається в документі, це буде «непомірно високовартісним» для інших місій.
Третій варіант дозволить верхнім ступеням вийти на певні орбіти «утилізації» за межами зазвичай використовуваних низьких, середніх і геостаціонарних навколоземних орбіт. Ці орбіти повинні бути стабільними принаймні 100 років і уникати орбіт, які зазвичай використовуються.
Четвертий підхід дозволить операторам запуску використовувати неконтрольоване повторне входження верхніх ступенів за умови, що ці ступені, якщо їх залишити на LEO, повертатимуться не більше ніж через 25 років після запуску – хоча FAA заявило, що хоче отримати відгуки щодо скорочення цього терміну до 5 років – і обмежити ризик втрат для людей на землі. В якості альтернативи, верхні ступені можна було б залишити на дуже еліптичних, стабільних орбітах, для повернення з яких знадобилося б до 200 років, але в документі зазначається, що лише деякі комерційні запуски дозволяють відправляти корисні навантаження на орбіти, де це було б можливим.
Останній варіант – дозволити оператору запуску укласти контракт з іншою компанією на видалення уламків не пізніше ніж через 5 років після запуску, або переміщення уламки на орбіту утилізації, або виконати контрольоване входження в атмосферу. Хоча на сьогоднішній день таких активних систем видалення сміття не існує, кілька компаній працюють над такими системами, які включають можливість видалення верхніх ступенів.
Хоча ключовий розділ запропонованого правила регулює утилізацію верхніх ступенів, документ містить кілька інших положень. Один з розділів обмежує кількість елементів верхніх ступенів, що вивільняються під час «нормальної роботи» ступеня, як-от компоненти адаптера корисного навантаження. Інший розділ встановлює поріг 1 на 1000 для ризику зіткнення між космічними об’єктами діаметром не менше 10 см і верхнім ступенем протягом запланованого терміну служби на орбіті верхнього ступеню.
Експерти з питань космічної стійкості на конференції AMOS (Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference), яка проходила 19-22 вересня, сказали, що, хоча вони ще не розглянули повну пропозицію, їх надихнув підхід FAA щодо надання операторам запуску кількох варіантів своєчасної утилізації ступенів, що може допомогти стимулювати розробку систем активного видалення сміття.
