еVTOL, ракети, самолети: Световното въздушно пространство се превръща в Дивия запад

Световното небе става все по-пренаселено, което представлява риск за авиокомпаниите, тъй като ракети, безпилотни самолети и „летящи таксита“ в близко бъдеще ще започнат да използват редовно въздушното пространство.

Огромният брой нови ракети, чийто пионер е SpaceX на Илон Мъск, ще задълбочи проблема, тъй като разрастващата се търговска космическа индустрия ще споделя въздушното пространство, използвано от десетки хиляди пътнически самолети. Междувременно дроновете и очакваната поява на електрически самолети с вертикално излитане и кацане (eVTOL), т.нар. летящи таксита, ще усложнят управлението на по-ниските нива на въздушното пространство, през които излитат и кацат самолетите.

Според прогнози на консултантската компания Oliver Wyman, цитирани от Financial Times, броят на пътническите самолети ще нарасне с една трета до повече от 36 000 до 2034 г. Според Bain пък дотогава те ще споделят небето с повече от 10 000 eVTOL и хиляди изстрелвания на ракети. Затова и експертите в областта на авиацията смятат, че начинът на управление на въздушното пространство ще трябва да се промени.

„Има повече потребители и повече превозни средства, които искат да използват въздушното пространство. Начинът, по който предоставяме услугите си, вероятно ще трябва да се промени значително“, казва Едуардо Гарсия, старши мениджър в Canso, организацията, която представлява индустрията за управление на въздушното движение. „Това е ключова тема и няма да е лесно. Нашият отрасъл е с критично значение за безопасността“.

Проблемите, пред които са изправени авиокомпаниите, бяха илюстрирани миналия месец, когато Qantas отложи няколко полета между Австралия и Южна Африка, след като правителството на САЩ предупреди за риска от повторно навлизане на части от ракета SpaceX в атмосферата в южната част на Индийския океан. А Крис Куилти, съизпълнителен директор на консултантската компания за космически бизнес Quilty Space, предупреждава, че закъсненията на Qantas може да са само „върхът на айсберга“ в бързо развиващата се космическа индустрия.

Идва ли времето на въздушните таксита в Европа?

Не само ракетните компании разработват апарати, предназначени за връщане на Земята. Множество новосъздадени предприятия се насочват към производството на стоки като фармацевтични продукти в космоса, използвайки предимствата на липсата на гравитация, които ще трябва да бъдат върнати обратно на Земята.

„Това е Дивият запад. Скоростта, с която това се случва, започва да оказва влияние върху авиационната общност“, добавя Куилти.

Последното прекъсване на полетите на Qantas беше заради „контролирано повторно влизане“, при което ускорителната част на ракетата се връща на Земята, за да се приземи на океанска баржа или на наземна стартова площадка. Но „неконтролираното влизане в атмосферата“ на космически обекти, които по същество се връщат без управление, е потенциално по-голям риск. През 2022 г. например стотици полети бяха забавени, когато въздушното пространство на Испания беше частично затворено заради опасения от неконтролирано повторно навлизане на останки от китайска ракета.

Макар че регулаторните органи все по-често изискват планове за деорбитиране на спътници и ракети „в края на жизнения цикъл“, за да се опитат да намалят космическите отпадъци, няма универсално правило, което да гарантира контролирано повторно навлизане на всички космически апарати в земната атмосфера над отдалечени региони. То обикновено е запазено за по-големи спътници или космически кораби и изисква допълнително гориво и усъвършенствани системи за насочване, което значително увеличава разходите и сложността на мисията.

Вместо това много оператори прилагат пасивен подход към деорбитацията на излезли от строя спътници или ракетни тела, като разчитат на гравитационното привличане на Земята, за да изтеглят отломките в атмосферата, където повечето от тях изгарят.

Кен Куин, партньор в адвокатската кантора Clyde & Co и бивш главен съветник на FAA и Федерацията за безопасност на полетите, коментира пред Financial Times:

„Управлението на орбиталните отломки се превръща в критичен проблем за безопасността и контрола на въздушното движение, което означава, че те представляват все по-голяма заплаха за търговската авиация и трябва да бъдат управлявани по-добре“.

От биометрични тунели до летящи таксита – как се променят пътуванията ни

В проучване, публикувано миналия месец в научното списание Nature, учени от Университета на Британска Колумбия във Ванкувър установяват, че макар вероятността космически отломки да се сблъскат със самолет да е малка, „рискът се увеличава". Авторите Юън Райт, Аарон Боли и Майкъл Байърс предупреждават, че неспособността да се оборудват ракетите със системи, които да осигурят контролирано повторно навлизане в зони, отдалечени от хора и самолети, може да доведе до тежки последици.

„Дори малко парче отломка може да бъде разрушително за самолета“, се казва в проучването.

В по-ниските части на въздушното пространство широко достъпните малки безпилотни летателни апарати вече причиняват главоболия на авиокомпаниите. Може би най-забележителния случай е от декември 2019 г., когато лондонското летище Гетуик беше затворено за 36 часа след съобщения за забелязани дронове. Това засегна около 140 000 пътници. Преди дни и софийското летище вдигна тревога, след като неидентифициран дрон застраши сигурността на полетите.

Но ако това е проблем, представете си какво ще се случи, когато следващото десетилетие масово навлязат по-големи безпилотни самолети, захранвани с батерии - превозващи пътници и излитащи и кацащи като хеликоптер. Макар че индустрията на eVTOL е постоянно твърде оптимистична в прогнозите си кога тези апарати ще бъдат сертифицирани за превоз на пътници, много компании летят с прототипи и експертите от индустрията смятат, че появата им като значителна част от мрежата за пътуване е само въпрос на време.

Проучване на Bain от 2024 г. предполага, че търговските услуги за въздушни таксита могат да започнат през следващите две-три години, а след това ще отнеме около десетилетие, за да „достигнат мащаб“. Всички тези летящи таксита - в които в крайна сметка не се очаква да имат пилоти - ще трябва да бъдат безопасно интегрирани във въздушното пространство на височина до около 1,5 километра.

Регулаторните органи и агенциите за управление на въздушното движение в Европа и САЩ се надпреварват да се подготвят за новата ера, като включват космическите кораби и летящите таксита в мрежата за контрол на въздушното движение.

Космически ваканции и пенсиониране на Марс: Три визии за бъдещето на SpaceX

В Лондон Nats, британската компания за контрол на въздушното движение, провежда симулации на eVTOL, превозващи пътници на 25-километровото разстояние между летище Хийтроу, в западната част на Лондон, и летище Сити, в източната част, със спиране на „вертипорти“ в центъра на града. Анди Сейдж, директор на отдела за трансформация на безопасността в Nats, казва:

„Бъдещето обещава бързо нарастващ брой разнообразни ползватели на въздушното пространство, както с екипаж, така и без екипаж, които според нас ще бъдат управлявани в рамките на единна, интегрирана среда за движение.“

Тестът на Nats по същество третира eVTOL като хеликоптери, които трябва да се интегрират в управлението на въздушното движение.

С течение на времето, когато технологията бъде по-добре разбрана, може да се очаква, че смущенията ще намалеят. Федералната въздухоплавателна администрация - агенцията, която регулира гражданската авиация в САЩ - казва, че е намалила случаите на затваряне на въздушното пространство заради космически апарати, преминаващи през даден район, от средно „повече от четири часа“ на изстрелване до „повече от два часа“.

Но макар че с малкия брой ракети може да се справи традиционният контрол на въздушното движение, може да дойде момент, когато те просто ще бъдат твърде много и ще изискват сериозни промени в подхода.

Вероятният отговор на този въпрос, казва Гарсия от Canso, ще бъде автоматизацията.

„Когнитивният капацитет на хората е ограничен, за да управляват превозни средства с различни скорости и характеристики, както и по-претъпкано въздушно пространство“, обяснява той. „Ще се нуждаем от повече автоматизация и изкуствен интелект, които да помагат и да подкрепят начина, по който правим нещата“.