Космический мусор может привести к глобальной катастрофе

ЭкспертНаука

Новый «Союз–Аполлон» из космического мусора

Космический мусор может привести к глобальной катастрофе в результате моментальной потери всей связи на Земле. Избежать этого можно только в результате кооперации России, США и Китая

Чак Дики*, Валентин Уваров**

В середине августа Джонатан Макдауэлл из Центра астрофизики в Гарварде в результате анализа уточненных данных в каталоге Space-Track.org сделал сенсационное заявление: «Примечание для объекта 48078, 1996-051Q: Столкнулся со спутником». Ранее, в марте этого года, прошло сообщение о том, что китайский спутник Yunhai 1-02 был разрушен, а Джонатан Макдауэлл пришел к выводу, что причиной этого стал космический фрагмент под названием SATCAT 48078. Это фрагмент корпуса российской ракеты «Зенит-2» (SL-16), запущенной в 1996 году.

Чак Дики
(Chuck Dickey),
член
Международного
института
космического
права,
заместитель
главного
юрисконсульта
Lockheed Martin
Space System
Company
(1981–2019)

Это событие примечательно еще и тем, что «Зенит-2», который значится в каталоге Satellite Catalog Number как SATCAT 24298, входит в список 50 наиболее опасных объектов космического мусора согласно «рейтингу», который приводится в статье «Определение 50 статистически наиболее значимых брошенных объектов на низкой околоземной орбите» (Identifying the 50 Statistically-Most-Concerning Derelict Objects in LEO). Статья 19 ученых из разных стран мира, включая трех авторов из России, была подготовлена для доклада на ежегодном конгрессе Международной астронавтической федерации в 2020 году, который был перенесен на октябрь этого года и состоится в Дубае.

Чтобы избежать возможных упреков в необъективности пусть даже и большой группы ученых, «Список 50» из статьи Даррена Макнайта (для простоты назовем исследование по имени первого автора) можно сравнить с другим — под названием «Список 70». Тридцать один объект из первого списка также отнесен к категории наиболее опасных объектов космического мусора в опубликованном в этом году исследовании ученых из Миланского политехнического университета «Комплексный подход к оценке потенциальных объектов для миссий по активному удалению космического мусора» (A comprehensive ranking framework for active debris removal missions candidates). Методики итальянских ученых несколько отличаются от тех, которые приведены в статье Макнайта, но оценки в отношении 19 наиболее опасных кандидатов, и среди них объект SATCAT 24298 («Зенит-2»), в обеих статьях совпадают.

Убить «Теслу» теннисным мячом

Чтобы разобраться, что такое «космический мусор», который на английском часто обозначают одним словом debris, можно обратиться к работам российских ученых, которые активно занимаются этой проблемой. Ответ можно найти в материалах Всероссийской конференции «Космический мусор: фундаментальные и практические аспекты угрозы», которая состоялась в апреле 2019 года в Институте космических исследований РАН.

Валентин Уваров
(Valentin Uvarov),
член
Международного
института
космического
права,
член Совета РАН
по космосу,
генеральный
директор
ООО «СР
климатическая
мониторинговая
система»
(корпорация
Success Rockets)

Директор Института астрономии РАН Борис Шустов в своей статье «О фундаментальных исследованиях по проблеме космического мусора» дает следующее определение: «Под космическим мусором (КМ) обычно подразумевают все неиспользуемые искусственные объекты, в основном в околоземном космическом пространстве (ОКП). К ним относятся вышедшие из строя спутники, отработавшие ступени ракет, а также фрагменты, образующиеся при их распаде и столкновениях». Российский ученый отмечает, что все эти объекты являются опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, а главная опасность космического мусора — это угроза столкновений с рабочими аппаратами, в результате чего последние могут выйти из строя. По мнению Бориса Шустова, еще одна опасность связана с выпадением на нашу планету сошедших с орбиты крупных техногенных объектов. Особенно резонансными являются падения, сопровождающиеся угрозой химического поражения значительных территорий высокотоксичным топливом ракетных ступеней, а также падения объектов с источниками ядерной энергии на борту.

Околоземным пространством (ОКП) называется пространство, ограниченное сферой, радиус которой равен среднему расстоянию от Земли до Луны (380 тыс. км).Что касается «низкой околоземной орбиты» (НОО), то это космическое пространство вокруг Земли от 100 до 2000 км над поверхностью нашей планеты. На всех высотах в ОКП находятся 130 млн объектов размером 0,1–1 см, и попади такой кусочек мусора в космический аппарат, это может вызвать серьезное повреждение. Двадцать миллионов таких «горошин» находятся на низкой околоземной орбите на высотах до 2000 км.

Количество же объектов размером 1–10 см на всех высотах составляет 900 тыс., а на НОО — 500 тыс., каждый из которых может нанести серьезное повреждение космическому аппарату или уничтожить его. Для наглядности можно привести следующее сравнение. Допустим, небольшой кусок космического мусора размером с теннисный мяч встречает на своем пути Tesla Roadster, и в результате летящий по своим делам автомобиль получит не вмятину или сквозную дыру, а будет полностью разрушен.

Наконец, каждый из объектов крупнее 10 см (всего 34 тыс. объектов, из которых 23 тыс. находятся на НОО) при столкновении гарантированно уничтожит космический аппарат.

Весь этот космический мусор стал результатом более чем 5000 пусков ракет, которыми с начала космической эры было выведено на орбиту почти 50 тыс. аппаратов различного назначения. Из этого количества примерно 5000 продолжают летать, и к ним добавляется все больше новых, прежде всего за счет развертывания низкоорбитальных группировок, таких как OneWeb и Starlink.

К чему могут привести те или иные события в результате разрушения или столкновения объектов в космосе? В 2009 году два действующих космических аппарата, «Космос-2251» и Iridium-33, в результате столкновения были полностью разрушены. Взрыв в августе 2018 года блока Atlas Centaur 2014-055B резко увеличил число опасных объектов на геопереходных орбитах. Намеренное разрушение Индией в марте 2019 года своего спутника Microsat-R массой около 700 кг на орбите высотой 350 км привело к появлению более ста обломков. Авария в 2019 году на геостационарной орбите КА Intelsat-29e в результате повреждения двигательной установки привела к выводу из строя крупного спутника массой более шести тонн.

Ситуацию с космическим мусором можно сравнить с бомбой замедленного действия, и примером тому может служить разрушение в 2018 году на геостационарной орбите верхней ступени Transtage (SATCAT 3692) американской ракеты-носителя Titan IIIC. Событие состоялось почти через 50 лет после запуска ракеты в феврале 1969 года, в результате были обнаружены 183 новых фрагмента космического мусора.

Однако самое страшное, к чему может привести одно отдельное столкновение в космосе работающих или закончивших срок активного существования космических аппаратов, получило название «синдром (эффект) Кесслера» — теоретически возможно такое развитие событий на околоземной орбите, когда в результате столкновения двух объектов начнется цепная реакция и массовое разрушение космических аппаратов. В свою очередь, это может привести к техногенной катастрофе на планете, принимая во внимание, что с помощью целевой аппаратуры осуществляется связь и навигация, мониторинг чрезвычайных ситуаций, а в целом может оказаться под угрозой обеспечение жизнедеятельности всего человечества.

Все согласны, а мусор и ныне там

Достижения в области изучения космического мусора и его воздействия на космическую среду и космическую деятельность значительно продвинулись за последние десятилетия, начиная с исследования, проведенного в 1978 году ученым из NASA Дональдом Кесслером. Научные исследования привели космическое сообщество к осознанию важности устойчивых космических операций и эксплуатации космических ресурсов. В 2002 году Межагентский комитет по космическому мусору (МККМ) выдвинул предложения и разработал руководящие принципы, внедрение которых способствовало бы предотвращению образования мусора на орбите в будущем. В ряде исследований была подчеркнута необходимость реализации активной стратегии для контроля над ситуацией с космическим мусором. В этих работах показано, что требуется удалять примерно пять крупных объектов в год, чтобы избежать устойчивого увеличения количества обломков из-за дальнейших столкновений и взрывов.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Сара, Сабрина и Ламия: Франция глазами мигрантов Сара, Сабрина и Ламия: Франция глазами мигрантов

Что думают француженки из стран Магриба об успехах мультикультурализма

Эксперт
Коботы вместо роботов: куда нас ведёт Четвёртая промышленная революция Коботы вместо роботов: куда нас ведёт Четвёртая промышленная революция

Автоматизация производства, роботизация — что они означают в реальности?

Inc.
Слишком хорошо знают своих клиентов Слишком хорошо знают своих клиентов

Что делают банки для того, чтобы защитить нас от мошенников?

Эксперт
Зачем альпийские склоны укрывают одеялами Зачем альпийские склоны укрывают одеялами

Только такие экстремальные меры способны предотвратить таяние снега

National Geographic
Юбки без задиров, днища без «прихватов» Юбки без задиров, днища без «прихватов»

Решение, позволяющее сократить отставание страны в разработке двигателей

Эксперт
«Хаббл» запечатлел последствия мощного звездного взрыва «Хаббл» запечатлел последствия мощного звездного взрыва

«Хаббл» заснял как выглядит умирающая звезда

National Geographic
Проекты устали ждать Проекты устали ждать

Какой механизм обеспечит экономику длинными деньгами?

Эксперт
Успеть за пятнадцать минут Успеть за пятнадцать минут

Город — источник стресса. Можно ли это изменить?

AD
Jeep Grand Cherokee WK2. Другая семья, другие правила Jeep Grand Cherokee WK2. Другая семья, другие правила

Grand Cherokee WK2 — лучший «Гранд» из тех, что когда-либо выпускались

4x4 Club
Костюм для фремена Костюм для фремена

Можно ли сделать дистикомб, как в «Дюне»?

N+1
Нулевая ступень Нулевая ступень

Весной 2019 года в небо поднялся самолет с самыми большими крыльями в истории

Популярная механика
В США обнаружили уже третье гнездо гигантских шершней-убийц В США обнаружили уже третье гнездо гигантских шершней-убийц

Как в США борются с гигантскими шершнями-убийцами

National Geographic
Неожиданно не за что ругать, но шпионить с ними слишком легко: мнения о первых очках с камерами от Facebook и Ray-Ban Неожиданно не за что ругать, но шпионить с ними слишком легко: мнения о первых очках с камерами от Facebook и Ray-Ban

Какими получились умные очки Ray-Ban и Facebook

VC.RU
Госприложение для защиты от спама в Китае «сдавало» властям читателей Bloomberg и других иностранных сайтов с новостями Госприложение для защиты от спама в Китае «сдавало» властям читателей Bloomberg и других иностранных сайтов с новостями

Через антифрод-приложения китайская полиция допрашивает граждан

VC.RU
Новые книги для ценителей модернизма Новые книги для ценителей модернизма

Выбор книг Игоря Гулина в стиле модернизм

Weekend
«Выгорание — это ваш выбор»: необычный способ справиться с постоянной усталостью «Выгорание — это ваш выбор»: необычный способ справиться с постоянной усталостью

Все раздражает, а усталость накрывает, как только вы встали утром с постели?

Psychologies
5 компанейских пород кошек, больше похожих на собак 5 компанейских пород кошек, больше похожих на собак

Оказывается, среди кошек есть настоящие друзья человека

Maxim
MAXIM рецензирует самый обсуждаемый российский фильм года «Петровы в гриппе» MAXIM рецензирует самый обсуждаемый российский фильм года «Петровы в гриппе»

«Петровы в гриппе» — не фильм, а квинтэссенция всего, что ты любишь в нашем кино

Maxim
Почему мы регулярно видим один и тот же кошмар? Почему мы регулярно видим один и тот же кошмар?

Что означают кошмарные сюжеты снов, особенно если они регулярно повторяются

Psychologies
Натальная карта и здоровье: как астрология может помочь лучше понять свое тело Натальная карта и здоровье: как астрология может помочь лучше понять свое тело

Чем нам может помочь натальная карта?

Cosmopolitan
Могут ли существовать первичные черные дыры размером с атом Могут ли существовать первичные черные дыры размером с атом

Может ли темная материя являться скоплением первичных черных дыр

Популярная механика
Она вам не Маля: как балерина Матильда Кшесинская изменила судьбу всей России Она вам не Маля: как балерина Матильда Кшесинская изменила судьбу всей России

Кто такая Матильда Кшесинская?

Cosmopolitan
«Чувствуешь ли ты, что в чем-то до сих пор виноват?» Психолог Александр Рязанцев — о том, как пережить утрату «Чувствуешь ли ты, что в чем-то до сих пор виноват?» Психолог Александр Рязанцев — о том, как пережить утрату

Отрывок из книги Александра Рязанцева — о стадиях и способах переживания горя

СНОБ
В Сибири вывели новый сорт картофеля В Сибири вывели новый сорт картофеля

Ученые вывели новые перспективный сорт картофеля с большим содержанием крахмала

Популярная механика
Стас Круглицкий — о суперспособности Сантаны, буллинге и Большом театре Стас Круглицкий — о суперспособности Сантаны, буллинге и Большом театре

Стас Круглицкий — как совмещает перфекционизм и лень

РБК
6 причин, почему Mazda 6 — самая важная модель бренда 6 причин, почему Mazda 6 — самая важная модель бренда

Что такого особенно в Mazda 6?

Maxim
Время когерентности молекулярных кубитов повысили на порядок Время когерентности молекулярных кубитов повысили на порядок

Физики смогли увеличить время когерентности кубитов

N+1
Только твое дело Только твое дело

Самозанятость: плюсы и минусы

Cosmopolitan
Насколько высоки выбросы парниковых газов от животноводства? Насколько высоки выбросы парниковых газов от животноводства?

Производство одного килограмма говядины создает 70 кг выбросов парниковых газов

National Geographic
Школа мысли Школа мысли

Как работают нейросети? Простое объяснение в картинках

Цифровой океан
Открыть в приложении