ケスラーシンドローム
NASA は1980年代後半から1990年代前半にかけて以下のような衝突実験を行っている。
1985年9月、ソルウィンド衛星を高度 500 km において衛星攻撃兵器の実験によって破壊し、初めて宇宙空間における超音速の物体の衝突を観測した。
1986年9月、太平洋のクェゼリン環礁の上空 192 km で爆発物を積んだ人工衛星とデルタロケット180の第 2 段を衝突させ、実際にデブリによる衝突でデブリを生成させる初めての実験が行われた。
1990年代には、SOCITと呼ばれる地上における衝突実験が行われた。
これらの一連の衝突実験の結果を用いて作成された NASA の EVOLVE 爆散モデルは21世紀初頭において最も信頼のおけるものとされており、類似のモデルが同じく NASA の LEGENDやイタリア学術会議の SDM/STAT、九州大学のGEODEEM(GEO Orbital Debris Environment Evolution Model)などで採用されている。
初期デブリ分布は、短期間のシミュレーションでは、プログラムの違いよりも影響が大きい重要なパラメータであり、常に改良が行われ続けている。たとえば、1998年のイタリア学術会議のモデルでは、過去に発生した 140 の爆散、16 の原子炉衛星からの冷却用金属液体の漏洩、ロケットの残骸と、宇宙における活動によって発生したデブリを含んでいる。また、それぞれのデブリは発生した時期からシミュレーションが行い、最終的にカタログに登録されているデブリと統合して、6千5百万のデブリを生成している。
初期デブリ分布が決まると、デブリの流量が決まり、デブリの衝突頻度が決定される。1999年の国連の報告書では、軌道物体同士の衝突頻度の計算例として以下のような数字を示している。値の範囲はプログラムによる違いを示しており、小さなデブリほど不確実性が大きい。
スペースデブリが互いに、あるいは人工衛星などに衝突すると、それにより新たなデブリが生じる。 デブリの空間密度がある臨界値を超えると、衝突によって生成されたデブリが連鎖的に次の衝突を起こすことで、デブリが自己増殖するような状態が存在するかもしれない。 ケスラーシンドロームはこの状態の生起を許す、スペースデブリの挙動を定式化したモデルのうちの幾つかが示すシミュレーション結果の一つ。