Szersze spojrzenie na problem deorbitacji satelitów.
Szczątki górnego stopnia rakiety Falcon 9 spadły na Polskę. Co się stało? Co mogło się stać? Co zrobić w przyszłości?W dniu 19 lutego 2025, tuż przed godziną 05:00 CET nad zachodnią Polską doszło do deorbitacji górnego stopnia rakiety Falcon 9. W okolicach Poznania spadło kilka fragmentów tej rakiety – m.in. zbiorniki helu. Nie doszło do poważnych uszkodzeń.
Tego samego dnia, przed godziną 14:00 CET, Polska Agencja Kosmiczna (POLSA) rozesłała komunikat w sprawie deorbitacji górnego stopnia rakiety Falcon 9.
🚀☄️Kolejne nagranie płonących szczątków drugiego stopnia rakiety Falcon 9 obserwowane w Świebodzinie w woj. lubuskim.
— Sieć Obserwatorów Burz | Obserwatorzy.info (@SOB_pl) February 19, 2025
Nagranie: Nikodem Wierzbicki https://t.co/8nUTF7D0cx pic.twitter.com/FBKw8x3P9c
Co ciekawe, kilka godzin wcześniej we wschodniej części Polski mogło dojść do “deorbitacji” innego obiektu – mógł tam spaść mały meteoryt.
Szczątki pod Poznaniem, echa w Warszawie
Do wieczora 20 lutego znaleziono kolejne fragmenty rakiety. Jeden element spadł na drogę, co wywołało korek w dniu 19 lutego, zanim został z tej drogi usunięty. Na różnych stronach z regionu Poznania oraz na mediach społecznościowych można zobaczyć zdjęcia fragmentów górnego stopnia Falcona 9.
Prawdopodobnie większe efekty spadku fragmentów górnego stopnia Falcona 9 powstały na szczeblu rządowym. W dniu 20 lutego pojawiła się informacja, że Prezes POLSA został wezwany w trybie pilnym na spotkanie z Ministrem Rozwoju i Technologii (MRiT). To Ministerstwo także opublikowało rankiem 20 lutego oświadczenie o następującej treści
W związku z nieprawidłowościami, które wystąpiły w procesie informowania przez Polską Agencję Kosmiczną (POLSA) o niekontrolowanym wejściu w atmosferę członu rakiety FALCON 9, do którego doszło nad ranem 19.02.2025 r., minister rozwoju i technologii Krzysztof Paszyk wezwał w trybie pilnym Prezesa POLSA do złożenia wyjaśnień.
Minister Krzysztof Paszyk zobowiązał Prezesa POLSA do natychmiastowej weryfikacji i zmiany stosowanych dotychczas przez Agencję procedur powiadamiania, m.in. w zakresie sposobu ich dystrybucji oraz oceny możliwości wystąpienia incydentów, a także ich późniejszej aktualizacji.
Raporty sytuacyjne przekazane przez POLSA, w związku z niekontrolowanym wejściem w atmosferę członu rakiety FALCON 9, w żaden sposób nie odbiegały od wcześniej przesyłanych i nie sygnalizowały poziomu ryzyka możliwości wystąpienia incydentu.
Przekazywane przez POLSA opinii publicznej informacje nie odzwierciedlały oceny sytuacji wynikającej z przesłanych przez Agencję raportów i mogły wprowadzić opinię publiczną w błąd.
Oświadczenie Ministerstwa Rozwoju i Technologii z dnia 20 lutego 2025.
W dniach 19 i 20 lutego pojawiły się doniesienia, że POLSA “nie przekazała skutecznie informacji” o zagrożeniu do poszczególnych ministerstw, w tym Ministerstwa Obrony Narodowej (MON). Pojawiły się także informacje, że raport POLSA, bazujący na danych z europejskiego programu EU-SST (EU Space Surveillance and Tracking), dotyczącego monitorowania różnych obiektów na orbicie, został przesłany na “nieaktualny adres email” do MON. Jest to dość zaskakująca informacja, która sugeruje, że dotychczas tego typu raporty nie miały wysokiego znaczenia. Ponadto, raczej mało prawdopodobne jest, aby POLSA przesyłała swoje raporty tylko na jeden adres.
W odpowiedzi POLSA przedstawiła 20 lutego obszerne wyjaśnienie dotyczące niekontrolowanego wejścia górnego stopnia Falcona 9 w atmosferę. W wyjaśnieniu znalazły się m.in. szczegóły techniczne, dotyczące monitorowania orbit satelitów i innych obiektów. POLSA w wyjaśnieniu zauważa też, że obecnie przewiduje się kilka dziennie deorbitacji. Jak na razie żadna nie miała takiego efektu jak deorbitacja górnego stopnia Falcona 9 z 19 lutego.
POLSA podaje też w wyjaśnieniu, że wysyła do ministerstw przynajmniej raz w tygodniu informacje o zbliżających się deorbitacjach. Jeśli obiekt ma masę większą od jednej tony – raporty są przesyłane częściej. W raportach znajdują się szacunki regionów, jednakże precyzja zwykle jest rzędu kilkuset kilometrów.
Można założyć, że przesyłane raporty POLSA na temat zbliżających się deorbitacji dotychczas nie wywołały większego zainteresowania. Z tego też powodu mogły one mieć status niskiej ważności u odbiorców raportów.
Co się stało?
Jest niemożliwe precyzyjne wyliczenie miejsca upadku szczątków satelity czy rakiety. Zwykle pas, w którym może dojść do deorbitacji obiektu, nad którym nikt nie ma kontroli to duża część obiegu wokół Ziemi – nawet więcej niż jedna orbita. Przelot nad Polską natomiast zajmuje zaledwie maksymalnie kilka minut. Dlatego też deorbitacja górnego stopnia Falcona 9 nad terem Polski z 19 lutego 2025 była dość niecodzienna.
Typowo deorbitacje górnych stopni Falconów 9 następują nad oceanami. W tym konkretnym przypadku mogło dojść do niekontrolowanej deorbitacji. Tak jak zauważyła POLSA – ten górny stopień był wcześniej monitorowany za pomocą krajowych jak i europejskich zasobów programu EU-SST. Jest jednak bardzo prawdopodobne, że firma SpaceX nie przekazała do szerszej wiadomości planów swoich działań wokół deorbitacji górnego stopnia jak również nie informuje o nieudanych operacjach. Sytuacja nie dotyczy jedynie spółki SpaceX – prawdopodobnie wszyscy inni dostawcy usług rakietowych nie informują o swoich działaniach po uwolnieniu satelitów na orbicie. Operatorzy rakiet także nie informują o ryzyku związanym z konkretną konstrukcją górnego stopnia.
Od 2021 roku częstotliwość deorbitacji wyraźnie wzrosła. Ma to oczywiście bezpośredni związek z częstszymi startami rakiet oraz wprowadzeniem mega-konstelacji do służby (przede wszystkim Starlink). Jest jasne, że ta obecna sytuacja pozostanie z nami przez lata lub dekady.
Nie jest to pierwsza taka deorbitacja. Każdego roku kilkadziesiąt obiektów różnej wielkości wchodzi w atmosferę Ziemi. Najbardziej spektakularna deorbitacja w tym roku nastąpiła podczas siódmego testu rakiety Starship. Szczątki pojazdu Starship spowodowały chwilowe zamknięcie przestrzeni powietrznej w części Karaibów, zaś na plaże niektórych wysp wypłynęły m.in. osłony termiczne. Wpływ deorbitacji różnych obiektów na działania w powietrzu, na lądzie i na oceanach może zatem mieć jakiś znaczący efekt.
Jednocześnie warto zauważyć, że podnoszą się głosy krytyki co do operatorów takich jak SpaceX. Te firmy starają się “skalować” swoje działania, zwiększając m.in. ilość startów przy jednoczesnym utrzymaniu stosunkowo małej kadry oraz uproszczeniu procedur. W konsekwencji pojawia się ryzyko, że przy przeskalowaniu działań od małych do naprawdę dużych część prac przy procedur po prostu będzie generować nowe błędy czy problemy. W przypadku górnych stopni Falcona 9 właśnie tak mogło się stać – ten konkretny stopień został “porzucony” i operatorzy firmy zajęli się kolejnym startem.
Czego można się zatem spodziewać w najbliższych latach? Ilość deorbitacji przynajmniej utrzyma się na nowym poziomie obserwowanym od 2021 roku – lub będzie jeszcze wyższa. Wzrośnie ryzyko przetrwania elementów takich jak zbiorniki paliwa, pierścienie łączące różne elementy oraz mniejszych, wykonanych m.in. z tytanu. W konsekwencji, wzrośnie ryzyko uderzenia tych elementów w powierzchnię Ziemi oraz wyrządzenia pewnych szkód.
Agencje kosmiczne od kilku lat prowadzą lub zlecają projekty badawcze i rozwojowe w tematyce “demisable materials”. Użycie – gdzie możliwe – cieńszych struktur, zastosowanie stopów metali innych niż stal czy tytan a także odpowiednia orientacja poszczególnych komponentów może przyśpieszyć proces fragmentacji górnego stopnia czy satelity. Oczywiście, nie zawsze może się udać wprowadzić takie rozwiązania. Przykładowo, coraz częściej górne stopnie rakiet mają możliwości wielokrotnego odpalenia w przestrzeni kosmicznej, aby m.in. dostarczyć satelity na różne końcowe orbity. Może to oznaczać m.in. potrzebę zastosowania wzmocnionych zbiorników paliwa, helu i innych komponentów odpowiedzialnych za system napędowy.
Drugą ważną możliwością działania jest lepsza kontrola, w szczególności nad dużymi satelitami oraz górnymi stopniami rakiet. Odpowiednia kontrola deorbitacji – rozumiana jako aktywne planowanie zmian orbity i momentu wejścia w atmosferę – powinna znacząco obniżyć ryzyko uderzenia fragmentów w powierzchnię Ziemi. Przydatne do tego mogą być globalne systemy telekomunikacyjne, takie jak Starlink.
Wreszcie, warto w tym miejscu się zastanowić, czy informacje na temat zbliżających się deorbitacji nie powinny być publiczne. Przy rosnącym ryzyku deorbitacji z pewnością pojawia się potrzeba lepszego nadzorowania przestrzeni powietrznej.
A w Polsce? Z pewnością można tworzyć technologie m.in. w ramach programów Europejskiej Agencji Kosmicznej, które potem mogą stanowić ważną część satelitów czy stopni rakietowych.
Jest jeszcze jedno tło sprawy. Można się spodziewać, że przez najbliższe tygodnie i miesiące raporty dotyczące deorbitacji będą się częściej pojawiać w polskich mediach aż spadnie zainteresowanie. Prawdopodobnie w tym czasie nie dojdzie do kolejnej podobnej deorbitacji nad Polską. Już w dniach 20 i 21 lutego media poinformowały o dwóch obiektach, które spadły w Polsce. Jednym z nich okazał się być balon meteorologiczny.
(K., MRIT, POLSA, ESA, PFA)
