Проблема космического мусора

Июнь 19, 2012 / Ольга Шейдина, Редактор

С момента запуска первого спутника на орбиту – маленького русского «Спутника» прошло более 50 лет. И за последние полвека запуски на околоземную орбиту превратились в нечто рутинное, обыденное. Это почти по всем параметрам хорошо, но, как и большинство хороших вещей, созданных или достигнутых человечеством, эти запуски с собой несут также и очень плохое: космический мусор.

Проблема космического мусора

Каждый космический корабль, выходящий на орбиту, несет с собой различный мусор – ускорители, болты, элементы изоляции, соединительные кольца, мелкие микросхемы. Пятьдесят лет, за время которых накапливался космический мусор, привели к возникновению его огромной массы: по информации NORAD (Объединенного командования ПВО Североамериканского континента), NASA, Федеральной комиссии по связи США и некоторых других международных и отечественных агентств, вокруг Земли сейчас кружится около 17000 объектов размером от10 см и более. И еще 200000 (!) объектов размером 2,5-7,5 см, а также миллионы различных предметов, размер которых меньше дюйма (2,5 см).

Многие из объектов, которые относятся к разряду крупнейших, намного, намного крупнее10 сантиметров. На самом деле, там находятся целые космические аппараты. Старые спутники, размеры которых приравниваются к размерам школьного автобуса, вес которых достигает нескольких тонн, исчерпавшие свою полезность зачастую заканчивают свою судьбу полетом в космосе как брошенные баржи. Так исследовательский спутник NASA весом 6 тонн, который был запущен в 1991 году, устремился домой, упав безопасно в южной части Тихого океана. Но перед этим он привел в нервное состояние многих ученых, которые словно следили за вращением колеса рулетки, наблюдая за орбитой спутника и гадая, где и когда у него закончится энергия, и он упадет с неба.

Не успел закончиться этот кошмар, как немецкое космическое агентство заявило, что космический телескоп ROSAT, вес которого 2,5 тонны, таким же образом может вернуться домой – район приземления не известен. Проблемы с российской ракетой-носителем «Союз», являющейся единственным космическим такси для астронавтов США, вызвали множество разговоров о том, придется или нет покидать полностью Международную космическую станцию (МСК), и не упадет ли, в конце концов, 109-метровая конструкция на Землю.

Пока что МКС никуда не летит, благодаря тому, что на борту есть ускорители, которые стабилизируют ее положение и поднимают ее орбиту, но другой космический мусор рано или поздно падает вниз, если не столкнется первоначально с каким-нибудь космическим кораблем – это уже совсем иная категория возможных катастроф. Аналогичный инцидент случился в 2009 году между списанными российским и американским спутниками. Инцидент, который мог бы стать роковым, если бы один из спутников или оба спутника были обитаемы.

Невероятные объемы обломков, кажется, приведут неизбежно к новым подобным случаям, но как сообщалось после столкновения 2009 года, риск снижается за счет того, что все объекты на орбите располагаются на одной высоте и движутся с одинаковой скоростью –17500 миль в час(28000 км/ч). То есть они естественным образом остаются на одном и том же расстоянии друг от друга. Для сокращения разрыва между какими-либо двумя объектами, например, как делает космический корабль «Союз» во время приближения к МКС, необходимо изменить данную относительную скорость – «Союз» настраивает свои двигатели для наименьшего ускорения. По отношению к станции он движется наиболее безопасно, почти ползком, чтобы аккуратно состыковаться с носом.

Проблема возникает тогда, когда два задействованных объекта начинают перестраиваться в другой ряд – переходят на более низкую орбиту (для чего необходимо замедление) или поднимаются на более высокую (необходимо ускорение). Это походит на потоки движущихся автомобилей, которые сливаются на трассе, а также когда подъезжающий автомобиль встраивается между рядами других – примерно с аналогичными беспорядочными результатами. Бывает еще хуже, когда два объекта, летящих в разных плоскостях орбиты (или наклонностях к экватору), сталкиваются. США запускают многие свои космические аппараты с отклонением в 28,5 градусов для того чтобы обеспечить полет над американским континентальным массивом; отечественные корабли запускаются со спутниками под углом в 51,6 градусов, чтобы они могли перекрыть их собственную территорию таким же образом. Инцидент 2009 года продемонстрировал то, что произойдет, если эти две плоскости пересекутся.

Крупные элементы космического мусора отследить сравнительно несложно, мелкие – размер которых с песчинку – могут нанести ущерб по-другому, так как их скорость движения увеличивает пропорционально их размерам энергию, которой они обладают. МКС была создана из отдельных герметичных отсеков в основном из-за того, что это наиболее легкий метод доставить все компоненты станции на орбиту, а также разные узлы служат индивидуальными убежищами, где космонавты могут переждать, если какие-то высокоскоростные песчинки космического мусора пробьют корпус какого-либо другого узла, что вызовет его разгерметизацию.

На Земле никому не нужно беспокоиться о маленьких и средних, даже относительно больших объектах – большинство из них сгорает в атмосфере Земли задолго до того, как достигнет поверхности. Но если объект, возвращающийся в атмосферу, очень велик, атмосфера не сможет его полностью поглотить – что и случилось с останками аппарата NASA, который назывался Skylab, упавшими в австралийской глубинке летом 1979 года. Кроме того некоторые части кораблей могут сопротивляться пламени на своем обратном пути – это один из поводов беспокойства относительно немецкого спутника, в состав которого входят керамические элементы и тяжелое жароустойчивое стекло, входящее в конструкции его зеркала. Прогнозируется, что около 30 подобных кусков разного размера могут упасть на землю.

Шансы, что обломками ROSAT может быть кто-то поражен, оцениваются сравнительно высоко – примерно 1 к 2000, в отличие от 1 к 3200 в случае с американским спутником, который упал в Тихий океан. Но это все достаточно далеко за рамками статистической вероятности.

Способов спасения от этих случаев мало. Конструкторы могут трудиться над тем, чтобы создавать космические корабли с наименьшим количеством деталей, способных откалываться, и это на самом деле пытаются сделать многие. Тщательное отслеживание позволяет наиболее точно предсказать, когда спутник, отслуживший свое, вернется на Землю, а до этого момента, пока на борту будет иметься какое-то топливо или энергия (чего обычно нет), можно найти безопасное место приземления где-нибудь в океане и направить туда спутник. Запуск каждого космического аппарата – зажигательная и великолепная вещь; конец же его недостойный и печальный. Хитрость в том, чтобы сделать его более безопасным.

Это интересно ...

Последние новости и статьи:



Много комментариев (4) to “Проблема космического мусора”

  1. Дарья /

    А почему сразу нельзя посадить на землю спутник, у которого закончился срок службы? Почему его оставляют летать на орбите, тем самым подвергая жизни людей опасности в случае неудачного приземления?

  2. Матвей /

    Может стоит как-то научиться размельчать очень крупные объекты, которые кружатся на орбите, на более мелкие? чтобы в один прекрасный момент они не свалились на наши головы?

  3. Арина /

    Помимо того, что мы загрязняем Землю, на которой живем, дак мы еще и загрязняем космос, везде нам нужно напакостить. Пора бы нам уже научиться убирать за собой мусор. И подумать о будущих обитателях земли, которым эта грязь собственно и достанется.

  4. zeleny /

    Потому что, обычно, спутник не имеет достаточных двигателей для кардинального изменения траектории и доведения её до атмосферы, в которой он может спокойно сгореть.

    Размельчать — худшая идея, т.к. стаи этого мелкого мусора спокойно могут повредить обитаемые или просто полезные космические объекты.

Оставить комментарий