Четверг, 30 июня, 2022

Мы считаем, что мир 2051 — это мир без войны.

Здравствуй, небо в обломках!

Время на чтение 6 мин.

Впервые о космическом мусоре заговорили ещё в конце 1950-х: сразу после того, как началась эра орбитальных спутников. Правда, тогда проблема представлялась сугубо теоретической. Однако уже к концу ХХ века она перешла в разряд практических. Если для жителей Земли объекты на орбите пока не представляют серьезной опасности, то космические аппараты уже страдают от столкновений с мусором. И если для спутников это чревато выходом из строя, то встреча пилотируемого аппарата с болтающейся в космосе частью чего-нибудь грозит гибелью космонавтов.

Кто замусорил орбиту

Для начала разберемся, что такое вообще космический мусор. Этим словосочетанием называется любой неиспользуемый объект или его фрагмент, который находится на земной орбите и уже никогда не сможет быть полезным человечеству. Напротив, такие объекты представляют угрозу ни много ни мало для будущего космонавтики — даже ООН по свойственной ей привычке выразила огромную обеспокоенность ситуацией. В докладе Управления по вопросам космического пространства от 2009 года указывается на 300 тысяч объектов, которые относятся к мусору и угрожают функциональности спутников (в том числе таких важных для нашей жизни как спутники связи, gps и метеорологические), и безопасности пилотируемых полетов. Генеральная ассамблея ООН даже призвала спасти космос для будущих поколений, выработав руководящие принципы по предупреждению образования космического мусора.

Однако мало прекратить оставлять на орбите всякую ерунду. Феномен космического мусора в его самозарождении. То есть уже пребывающие на орбите фрагменты сталкиваются друг с другом и распадаются, увеличивая количество осколков. Такой процесс, который называется синдромом Кесслера, может привести к катастрофическому росту количества мусора — и, возможно, это даже сделает освоение космоса невозможным.

Здравствуй, небо в обломках!
Сантиметровая выбоина в иллюминаторе МКС, которую проделал объект размером не больше песчинки. Фото: Тим Пик / ESA

Но неужели космический мусор не сгорает в атмосфере? Увы, нет. Скорость небольших фрагментов может быть очень высокой, поэтому они будут вращаться вокруг Земли сотни лет, прежде чем замедлятся настолько, чтобы войти в плотные слои атмосферы. А те, которые находятся на высоких орбитах, такие как геостационарные спутники, будут вращаться вокруг планеты и вовсе тысячи лет.

Согласно обзору Business Insder от 2017 года, основанному на данных сайта space-track.org, больше всех орбиту замусорили США и Россия (включая наследие Советского Союза). На третьем месте идет Китай — вероятно потому, что его космическая программа началась относительно недавно. Всего же Европейское космическое агентство насчитало на орбите больше 170 миллионов кусков величиной больше одного миллиметра (вроде облупившейся краски, болтов, упущенных космонавтами гаечных ключей и всего такого), летающих со скоростью в десятки тысяч километров в час.

Неужели это опасно?

Еще как! Может показаться, что маленькая песчинка не может нанести существенного вреда. Но если ее разогнать до приличной скорости, она может стать разрушительных джаггернаутом.

В 1983 году фрагмент диаметром 0,2 мм оставил трещину в иллюминаторе космического шаттла, а всего, по данным НАСА, им пришлось заменить 70 «окон» из-за таких повреждений. В 2016 году ESA показало результат столкновение спутника Sentinel-1A с частицей размером около одного миллиметра. Она оставила на солнечной панели вмятину диаметром 40 сантиметров и изменила ориентацию спутника в пространстве.

Здравствуй, небо в обломках!
Выбоина на солнечной панели спутника Sentinel-1A. Фото: esa.int

Пожалуй, самая известная история о столкновении с космическим мусором произошла в 2009 году. Тогда американский спутник связи Iridium столкнулся к выведенным из эксплуатации в 1995 году российским аппаратом «Космос-2251». Это был первый случай столкновения спутников на орбите. В результате на орбите появилось порядка 2000 обломков размером не менее 10 сантиметров и еще несколько тысяч более мелких. Большая часть из них останется на орбите в течение десятилетий. В 2012 году из-за одного из обломков спутника Iridium пришлось немного изменить орбиту МКС, чтобы избежать столкновения.

Здравствуй, небо в обломках!
Визуализация разлета обломков после столкновения спутников. Изображение: Википедия

По расчетам, попадание в МКС объекта размером несколько сантиметров безусловно пробьет обшивку. Фрагмент мусора размером с футбольный мяч приведет к полному разрушению станции.

Космические мусорщики

К счастью, человечество умеет не только производить себе проблемы, но и героически их решать. Так что проекты по избавлению окрестностей Земли от мусора уже есть.

В октябре 2021 года стало известно, что соучредитель Apple Стив Возняк и работавший в свое время там же инженер Алекс Филдинг создали компанию Privateer. Стартап займется проблемой очистки околоземной орбиты от отработавших ступеней ракет, старых спутников, их остатков и прочего хлама. Для этого компания создаст карту распределения мусора на орбите. Для этого уже в феврале 2022 года стартап планирует запустить свой первый спутник «Поно-1».

Аналогичные цели преследует японский стартап Astroscale, который в марте 2021-го уже запустил демонстрационный аппарат для уборки мусора. Технология заключается в том, что космический мусор притягивается к магнитным пластинам спутника, а потом сгорает вместе с ним в атмосфере.

Здравствуй, небо в обломках!
Спутник Astorscale. Изображение: flickr.com / Astroscale

В 2019 году Европейское космическое агентство заключило договор со швейцарской компанией ClearSpace. Спутник, который будет запущен в 2025-м, должен свести с орбиты часть ракеты-носителя Vega. Если все пройдет успешно, то в будущем планируется создание многоразовых аппаратов, которые смогут утаскивать за собой большие фрагменты мусора, чтобы те сгорали в атмосфере.

Впрочем, все это штучные решения. Проблема космического мусора остается, и человечеству, очевидно, следует более ответственно относится не только к самой планете, но и к пространству около нее.


Надеемся, что с МКС все будет хорошо, тем более что ее будущее и без космического мусора туманно. Разбирались в нем вот в этом материале:

МКС: затопить нельзя оставить

А на канале Visioner 2051 есть интервью с настоящим космонавтом:

Космонавт Иван Вагнер: про инопланетян, поиски трещины на МКС и взрыв консервов в космосе