Космическую помойку пора бы убрать. Илон Маск уже начал

Околоземное пространство нам теперь мешает осваивать мусор

SpaceX запустила ракету Falcon 9 с грузовым кораблем Dragon. Он доставит на Международную космическую станцию (МКС) прототип аппарата RemoveDEBRIS для сбора космического мусора. Его планируется испытать в конце мая 2018 года. 100-килограммовый зонд оборудован гарпуном и сетью. В космос будут выпущены несколько экспериментальных объектов космического мусора, которые RemoveDEBRIS попытается поймать. После завершения программы испытаний аппарат сведут с орбиты, и он сгорит в атмосфере.

Криптус рассказывает о проблеме, которую рано или поздно придется решать человечеству.

Компьютерная модель распределения космических объектов в космосе. По данным NASA, 95 % из них - космический мусор
Компьютерная модель распределения космических объектов в космосе. По данным NASA, 95 % из них — космический мусор

Формально космическим мусором принято называть «остатки» деятельности человека на орбите. На низкой околоземной орбите количество бесконтрольно летающих объектов постоянно увеличивается. Это отработанные ступени ракет, выведенные из эксплуатации спутники, обломки, оставшиеся от случайных столкновений.

Оценки количества таких объектов отличаются в разы: 70−150 тысяч частиц размером от 1 до 10 сантиметров. И миллионы обломков еще меньше. 

Чаще всего, космический мусор – это мелкие частицы, вроде металлической стружки. Но проблема в том, что они движутся со скоростью более 27 000 км/ч, а это достаточно быстро, чтобы нанести значительный ущерб космическим кораблям. И их орбиту приходится корректировать все чаще.

Кому мешает мусор

Несмотря на то, что вероятность вывода из строя орбитальных спутников космическим мусором все еще крайне мала, ущерб, в том числе, и пилотируемым космическим кораблям и орбитальным станциям, он уже наносил.

Один из таких случаев произошел в 1983 году. Тогда экипаж шаттла Challenger обнаружил на лобовом стекле своего корабля след от удара посторонним предметом. След был, по земным меркам, крошечным – всего 2,5 мм в глубину и столько же в ширину, но инженеры НАСА забили тревогу из-за возможной катастрофы при возвращении астронавтов на Землю. Тогда, по счастью, все обошлось, носле того, как корабль приземлился, его тщательно осмотрели и пришли к выводу, что причиной стала микрочастица краски, отслоившаяся от какого-то другого космического аппарата.

Советская орбитальная станция «Салют-7» тоже пострадала от космического мусора — при очередном осмотре выяснилось, что она вся была покрыта микроскопическими вмятинами, ставшими следствием ударов частиц мусора. Для того, чтобы избежать таких случаев, позднее и станцию «Мир», а и МКС оснастили специальными защитными экранами, прикрывающими  обитаемые модули от таких частиц. Но и это не всегда помогает. Например, в 1999 году МКС чуть не столкнулась с обломком разгонного блока одной из ракет. Тогда орбиту удалось скорректировать, и обломок пролетел на расстоянии 6,5 км, что по космическим меркам ничтожно мало. В 2001 году МКС снова пришлось предпринять маневр, чтобы не столкнуться с семикилограммовым прибором, который был потеряли американские астронавты во время выхода в открытый космос. С тех пор МКС каждый год уворачивается от космического мусора.

Для землян космический мусор тоже представляет опасность. Например, в 1964 году над акваторией Индийского океана в результате неудачного запуска развалился американский навигационный спутник, на борту которого находился ядерный источник энергии. А в 1978 году в таежные районы на севере Канады упал советский спутник «Космос-594». Еще через год над пустынными районами Австралии рассыпались обломки американской космической станции Skylab.

По счастью, до сих пор жертв среди людей зарегистрировано не было, но есть несколько чрезвычайно опасных примеров. Как писал в 2012 году ТАСС, в феврале 2000 года фрагмент отработанной ступени ракеты-носителя «Протон- К» упал в огород жителя села в Республике Алтай. В 2008 году часть ступени ракеты «Протон-М» нашли во дворе дома в другом алтайском селе, а еще через год фрагмент ракеты-носителя «Союз» пробил крышу двухэтажного жилого дома.

Проблемы только начинаются

Чем больше человечество осваивает космос, тем выше вероятность таких инцидентов. Не зря специалисты давно говорят о необходимости собирать остатки космических аппаратов. В этом году SpaceX Илона Маска начала тестирование системы спутникового интернета. Чтобы обеспечить его работу, потребуется около 11 тысяч спутников-низколетов. Подобные планы есть и у других корпораций, среди которых Boeing, Telesat, Space Norway и Samsung. Это значит, что на орбиту будут выведены десятки тысяч спутников (группировка одной SpaceX должна составить примерно 11 тысяч аппаратов). На орбите станет не только тесно, но еще и опасно. В компании Маска признают: проблема есть, но заниматься ей должны все страны, осваивающие космос.

Мусор есть — ответа нет

У разработчиков космических систем пока нет четкого ответа на вопрос, что делать с космическим мусором — ни одна технология реально не отработана на практике. Но первое, с чего нужно начинать уборку на орбите — это постараться там не мусорить в принципе. Именно поэтому теперь на борту каждого искусственного спутника должны присутствовать резервные запасы топлива, которые позволят после окончания срока службы аппарата свести его с орбиты. В SpaceX, которая стала одним из ключевых игроков на рынке коммерческих пусков, уже научились возвращать первую ступень и теперь взялись за обтекатель. Говорят в компании и о планах научиться возвращать вторую ступень ракеты.

Второе, и это уже делается сейчас, каталоги мусора. Их ведут и в США, и в России, и в Европе. Благодаря данным о параметрах орбит космических обломков, пока ситуация в космосе выглядит относительно спокойной, хотя несколько столкновений все же было. Например, в 2009 году отработавший свой срок военный спутник серии «Космос», принадлежащий России, столкнулся с действующим аппаратом системы связи Iridium. В результате образовалось около 600 относительно крупных обломков и несколько тысяч более мелких. Подсчет последних при нынешних средствах наблюдения практически невозможен.

Третье — это непосредственно уборка. В компании Илона Маска пока решили попробовать систему захвата обломков. Она хорошо подходит для относительно крупных объектов, но вряд ли имеет смысл, если речь идет о мелких фрагментах космических аппаратов. К тому же, обломок, летящий на скорости 10 километров в секунду, поймать почти невозможно — слишком большой будет кинетическая энергия при столкновении. Зато часть космического мусора можно уничтожить с помощью лазера, благодаря воздействию которого что-то испарится, а что-то будет сведено с орбиты.

В любом случае, Илон Маск не зря начал испытания очередной технологии. Если объем мусора в околоземном пространстве будет продолжать расти, человечество само себе закроет дорогу в космос.

Соцсети
Сайт сделан в Бреле 2017