På senare år har satelliter har blivit mindre, billigare, och lättare att göra med kommersiella hylldelar. Vissa väger till och med så lite som ett gram. Det betyder att fler människor har råd att skicka dem i omloppsbana. Nu, satellitoperatörer har börjat skjuta upp megakonstellationer – grupper om hundratals eller till och med tusentals små satelliter som arbetar tillsammans – i omloppsbana runt jorden.

Istället för en stor satellit, grupper av små satelliter kan ge täckning av hela planeten på en gång. Civil, militära och privata operatörer använder alltmer konstellationer för att skapa global och kontinuerlig täckning av jorden. Konstellationer kan tillhandahålla en mängd olika funktioner, inklusive klimatövervakning, katastrofhantering eller digital anslutning, som satellitbredband.

Men för att täcka hela planeten med små satelliter krävs mycket av dem. Dessutom, de måste kretsa nära jordens yta för att minska avbrott i täckning och kommunikationsförseningar. Detta betyder att de tar upp ett redan upptaget område i rymden som kallas låg jordomloppsbana, utrymmet 100 till 2, 000 km över jordens yta.

Det finns många problem förknippade med att introducera så många satelliter i omloppsbana, från farorna med rymdskräp till att hindra vår sikt på natthimlen. Men övergången till megakonstellationer är också en utmaning för global rymdstyrning.

Det finns nästan 3, 000 aktiva satelliter i omloppsbana runt jorden idag, och det här kommer att bli raket i luften under de kommande åren. Europeiska kommissionen, till exempel, tillkännagav nyligen planer på att skjuta upp tusentals satelliter i omloppsbana runt jorden, lägga till en växande lista över planerade lanseringar av megakonstellationer.

När företag och regeringar runt om i världen fortsätter att driva megakonstellationer, det är avgörande att styrningsramverket kan stödja den ökade aktiviteten. Det finns ett antal viktiga problem som måste beaktas.

1. Definition

Satelliter regleras på nationell nivå och genom licensiering, vägleds av principerna i fördraget om yttre rymden från 1967. Även om termerna konstellation eller megakonstellation inte finns i fördraget, de betraktas som rymdobjekt, som alla andra satelliter.

Eftersom procedurer och regler varierar från land till land, utmaningen är hur man ska styra megakonstellationer utan att skapa juridisk fragmentering. Det är absolut nödvändigt att ämnet diskuteras på internationell nivå.

Ändå för närvarande, det finns ingen juridiskt bindande definition för en satellitkonstellation, inte heller för den nyare termen megakonstellation. Exakt hur många satelliter som utgör en megakonstellation är okänt, och varje land kan anse att termen betyder något annorlunda. Tydlighet på internationell nivå skulle kunna bana väg för att skapa riktlinjer specifikt för megakonstellationer, som skulle kunna underlätta en säker och hållbar användning av låg omloppsbana om jorden.

2. Trängsel

De flesta satelliter i låg omloppsbana om jorden arbetar mellan 600 och 800 km över havet. Detta anses vara ett överbelastat område, eftersom det redan finns massor av satelliter där. Små satelliter har kortare livslängd än de större satelliterna, som vanligtvis kretsar över låg omloppsbana om jorden.

Dock, det kan fortfarande ta upp till cirka 150 år för satelliter att tas bort, genom att återinträda i atmosfären och bränna upp, om de är ca 750 km över havet. Vissa tas bort målmedvetet, genom kontrollerat återinträde, och andra är utformade för att falla på ett okontrollerat sätt. Satellit- och megakonstellationsoperatörer måste överväga sätt att minska skräpet som orsakas av dessa satelliter utöver det vanliga förfarandet, för att upprätthålla en hållbar användning av låg omloppsbana om jorden.

Med tanke på mängden framtida megakonstellationer som för närvarande är planerade, rymden runt jorden som kallas låg jordomloppsbana kan lätt bli en begränsad resurs.

3. Radiospektrum

Detta gäller inte bara när det gäller fysiskt utrymme, men även radioanvändning. Att kommunicera, satelliter använder radiospektrum. Med ökningen av megakonstellationer, det finns risk för att operatörer "lagrar" radiofrekvenser, lagra dem innan de verkligen behöver dem.

För att förhindra detta, en specialiserad FN-byrå för användning av satellitradiospektrum har nyligen uppdaterat sitt regelverk, behandla frågan skild från annan rymdreglering. Mega-konstellationer kommer att placeras på en flexibel tidslinje, endast beviljas användning av de frekvenser de behöver vid tillfället.

4. Undvikande av kollisioner och spårning

Om den låga jordens omloppsbana blir överfull av satelliter och megakonstellationer, att undvika kollisioner blir svårare. I september 2019, Europeiska rymdorganisationen var tvungen att avfyra boosters på en av sina satelliter för att få den ur vägen för en annan satellit, annars skulle de två ha kolliderat.

När omloppsbanan blir mer överbelastad, det kan behövas fler manövrar för att undvika kollisioner och bättre kommunikation mellan satellitoperatörer.

Det finns nationella strävanden, främst i USA, för satellitspårning och kollisionsmanövrering. Ett system varnar satellitoperatörer om potentiella kollisionsvägar och möjliggör kurskorrigeringar där det är möjligt.

Vägen framåt

Förhoppningsvis, megakonstellationer kommer att diskuteras av medlemsländerna i FN så snart de kan göra det. Även om arbetet i kommittén kan vara långsamt och mycket politiskt, internationella riktlinjer tillsammans med nationella licensförfaranden måste lägga till överväganden för megakonstellationer.

Fördelarna med konstellationer och megakonstellationer i låg omloppsbana om jorden för socioekonomiska och miljömässiga ändamål är stora. På grund av detta, det verkar troligt att antalet konstellationer kommer att öka inom en snar framtid. För att se till att vi undviker att problem uppstår, reglerna och definitionerna kring megakonstellationer bör göras tydliga, i internationell skala.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.