Почти 20 тысяч спутников сейчас находятся на орбите Земли, и их число продолжает расти. В результате низкая околоземная орбита постепенно становится перегруженной. Более 3,5 тысячи аппаратов оказались так называемыми спутниками-зомби: они не работают или не передают сигналы, предупреждающие другие объекты о своем местоположении.
Столкновение двух спутников может привести не только к потере самих аппаратов, но и к появлению большого облака космического мусора. Оно способно вызвать цепную реакцию новых ударов, известную как синдром Кесслера. При таком сценарии каждый новый фрагмент увеличивает вероятность последующих столкновений.
Одним из способов решения проблемы может стать автономное обслуживание неработающих спутников. Исследователи представили систему CORTEX — автономный комплекс планирования и управления траекторией сближения аппаратов. Работа опубликована в журнале Acta Astronautica, а ее ведущим автором стала Миндули Виджаякунга из Инженерного колледжа Грейнджера Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, сообщается на сайте Universe Today.
Разработка предназначена для операций встречи и сближения, которые включают осмотр, ремонт и обслуживание спутников. Раньше такие маневры создавали отдельно для каждой миссии, однако при тысячах неработающих аппаратов подобный подход становится непрактичным. Авторы исследования указывают, что число отслеживаемых объектов на низкой околоземной орбите выросло примерно с 13,7 тысячи в 2019 году до более чем 24 тысяч в 2025-м.
CORTEX самостоятельно рассчитывает безопасный маршрут с учетом расхода топлива, времени, освещенности, запретных зон и коридора сближения. Система способна учитывать периоды затмения, неисправности двигателей и отклонения орбиты, а при необходимости не прекращает миссию сразу, а строит новый путь к цели. Если аппарат оказывается в опасной области, алгоритм отводит его на безопасную орбиту.
В испытаниях моделировались сбои двигателей, неожиданные изменения орбиты и другие помехи, включая последствия солнечных бурь. Во всех проверенных случаях система либо восстанавливала безопасное выполнение задачи, либо отводила обслуживающий аппарат до входа в опасную зону. Практическую возможность автономного сближения ранее продемонстрировал японский аппарат ADRAS-J, который в 2024 году подошел на расстояние 50 метров к отработавшей ракетной ступени и сделал ее снимки с разных сторон.