A FEW SHELLS, A FEW OPERATORS: WHERE LOW EARTH ORBIT IS CROWDED IN AN ALTITUDE-INCLINATION MAP OF 16,620 ACTIVE SATELLITES

Abstract

Orbital congestion is usually described by counting satellites at each altitude. Altitude alone, however, cannot show how the population is organised, because satellites at one altitude may fly in very different orbital planes. Using the CelesTrak catalogue of active satellites retrieved on 28 September 2026 (16,620 objects), we computed each satellite's mean altitude from its mean motion with Kepler's third law and mapped the population on two axes at once, altitude in 50 km bands and inclination in 5 degree bands. Crowding is extremely concentrated. 70.3% of active satellites fly between 450 and 600 km, and the single band 450–500 km holds 9,899 satellites (59.6% of the catalogue), 93.7% of them Starlink. The three densest altitude-inclination cells are all in this band: 50-55 degrees (4,425 satellites, 99.7% Starlink), 40-45 degrees (3,266, 99.4% Starlink) and 95-100 degrees (1,886, 73.7% Starlink). Most of the next-largest concentrations are also single-operator shells: Amazon Kuiper holds 369 of 612 satellites at 600-650 km, OneWeb 648 of 720 at 1,150-1,250 km, and Qianfan 198 of 244 at 1,050-1,100 km. Without these four constellations, no 50 km band holds more than 646 active satellites. The snapshot was taken while SpaceX was moving about 4,400 Starlink satellites from roughly 550 km to 480 km during 2026, so the location of the main peak is itself a recent and changing decision. In the current catalogue, crowding in low Earth orbit is a property of a few shells built by a few operators, and it should be described on altitude and inclination together, with the date of the catalogue.

Keywords: orbital congestion, low Earth orbit, satellite constellations, Starlink, Kepler's third law, CelesTrak

Аннотация

НЕСКОЛЬКО ОРБИТАЛЬНЫХ ОБОЛОЧЕК, НЕСКОЛЬКО ОПЕРАТОРОВ: ГДЕ ПЕРЕГРУЖЕНА НИЗКАЯ ОКОЛОЗЕМНАЯ ОРБИТА НА КАРТЕ «ВЫСОТА — НАКЛОНЕНИЕ» 16 620 АКТИВНЫХ СПУТНИКОВ

Перегруженность орбит обычно описывают, подсчитывая спутники на каждой высоте. Однако одна лишь высота не показывает, как организована группировка, поскольку спутники на одной высоте могут летать в очень разных орбитальных плоскостях. По каталогу активных спутников CelesTrak, полученному 28 сентября 2026 года (16 620 объектов), средняя высота каждого спутника вычислена из среднего движения по третьему закону Кеплера, и группировка нанесена на карту сразу по двум осям: высота с шагом 50 км и наклонение с шагом 5 градусов. Скопление крайне концентрировано. 70,3% активных спутников летают на высотах 450–600 км, а одна полоса 450–500 км содержит 9899 спутников (59,6% каталога), из них 93,7% — Starlink. Три самые плотные ячейки «высота — наклонение» находятся в этой полосе: 50–55 градусов (4425 спутников, 99,7% Starlink), 40–45 градусов (3266, 99,4% Starlink) и 95–100 градусов (1886, 73,7% Starlink). Большинство следующих по величине скоплений — тоже оболочки одного оператора: Amazon Kuiper — 369 из 612 спутников на высоте 600–650 км, OneWeb — 648 из 720 на 1150–1250 км, Qianfan — 198 из 244 на 1050–1100 км. Без этих четырёх группировок ни в одной 50-километровой полосе нет более 646 активных спутников. Снимок сделан в период, когда SpaceX в течение 2026 года переводила около 4400 спутников Starlink с высоты примерно 550 км на 480 км, поэтому положение главного пика само по себе является недавним и меняющимся решением. В текущем каталоге перегруженность низкой околоземной орбиты — свойство нескольких оболочек, построенных несколькими операторами, и описывать её следует одновременно по высоте и наклонению с указанием даты каталога.

Ключевые слова: перегруженность орбит, низкая околоземная орбита, спутниковые группировки, Starlink, третий закон Кеплера, CelesTrak

Аңдатпа

БІРНЕШЕ ОРБИТАЛЫҚ ҚАБЫҚ, БІРНЕШЕ ОПЕРАТОР: 16 620 БЕЛСЕНДІ СПУТНИКТІҢ «БИІКТІК — ЕҢКІШТІК» КАРТАСЫНДА ТӨМЕН ЖЕР МАҢЫ ОРБИТАСЫНЫҢ ҚАЙ ЖЕРІ ТЫҒЫЗ

Орбиталардың тығыздығы әдетте әр биіктіктегі спутниктерді санау арқылы сипатталады. Алайда тек биіктік топтаманың қалай ұйымдастырылғанын көрсете алмайды, себебі бір биіктіктегі спутниктер мүлдем әртүрлі орбиталық жазықтықтарда ұшуы мүмкін. 2026 жылғы 28 қыркүйекте алынған CelesTrak белсенді спутниктер каталогы (16 620 нысан) бойынша әр спутниктің орташа биіктігі Кеплердің үшінші заңы арқылы орташа қозғалыстан есептеліп, топтама бір мезгілде екі осьте картаға түсірілді: 50 км қадаммен биіктік және 5 градус қадаммен еңкіштік. Шоғырлану өте жоғары. Белсенді спутниктердің 70,3%-ы 450–600 км биіктікте ұшады, ал 450–500 км бір жолағында 9899 спутник (каталогтың 59,6%-ы) бар, олардың 93,7%-ы — Starlink. «Биіктік — еңкіштік» бойынша ең тығыз үш ұяшық осы жолақта орналасқан: 50–55 градус (4425 спутник, 99,7% Starlink), 40–45 градус (3266, 99,4% Starlink) және 95–100 градус (1886, 73,7% Starlink). Келесі ірі шоғырлардың көбі де бір оператордың қабықтары: Amazon Kuiper — 600–650 км-дегі 612 спутниктің 369-ы, OneWeb — 1150–1250 км-дегі 720 спутниктің 648-і, Qianfan — 1050–1100 км-дегі 244 спутниктің 198-і. Осы төрт топтамасыз ешбір 50 километрлік жолақта 646-дан артық белсенді спутник жоқ. Сурет SpaceX 2026 жыл бойы шамамен 4400 Starlink спутнигін шамамен 550 км-ден 480 км-ге көшіріп жатқан кезеңде түсірілген, сондықтан негізгі шыңның орны да жақында қабылданған әрі өзгеріп отыратын шешім болып табылады. Қазіргі каталогта төмен жер маңы орбитасындағы тығыздық бірнеше оператор құрған бірнеше қабықтың қасиеті болып табылады және оны каталог күнін көрсете отырып, биіктік пен еңкіштік бойынша бірге сипаттау қажет.

Түйін сөздер: орбиталардың тығыздығы, төмен жер маңы орбитасы, спутниктік топтамалар, Starlink, Кеплердің үшінші заңы, CelesTrak

Әдебиеттер тізімі

1. ESA Space Debris Office. ESA's Annual Space Environment Report 2025. European Space Agency, 2025. URL: https://www.esa.int/Space_Safety/Space_Debris/ESA_Space_Environment_Report_2025 (accessed: 27.09.2026).
2. Boley A.C., Byers M. Satellite mega-constellations create risks in Low Earth Orbit, the atmosphere and on Earth // Scientific Reports. 2021. Vol. 11. Art. 10642. DOI: 10.1038/s41598021-89909-7.
3. Kessler D.J., Cour-Palais B.G. Collision frequency of artificial satellites: The creation of a debris belt // Journal of Geophysical Research. 1978. Vol. 83, No. A6. P. 2637-2646. DOI: 10.1029/JA083iA06p02637.
4. McDowell J.C. The Low Earth Orbit Satellite Population and Impacts of the SpaceX Starlink Constellation // The Astrophysical Journal Letters. 2020. Vol. 892, No. 2. Art. L36. DOI: 10.3847/2041-8213/ab8016.
5. Robinson D. Starlink to lower satellite orbits over safety concerns // The Register. 02.01.2026. URL: https://www.theregister.com/2026/01/02/starlink_lower_orbits/ (accessed: 28.09.2026).
6. Kelso T.S. CelesTrak: A New Way to Obtain GP Data. URL: https://celestrak.org/NORAD/documentation/gp-data-formats.php (accessed: 28.09.2026).
7. Vallado D.A. Fundamentals of Astrodynamics and Applications. 4th ed. Hawthorne, CA: Microcosm Press, 2013.

Дәйексөз келтіру үлгісі

Nurzhan S. A FEW SHELLS, A FEW OPERATORS: WHERE LOW EARTH ORBIT IS CROWDED IN AN ALTITUDE-INCLINATION MAP OF 16,620 ACTIVE SATELLITES // Central Asian Scientific Journal. – 2026. – No. 4(32), Vol. 1. – Pp. 206–211.