Новые открытия, изобретения и технологии

Наука и жизньНаука

Вести из институтов

Разгонный блок «Centaur» — вторая ступень американской ракеты-носителя «Atlas V». В результате взрыва в 2018 году он распался более чем на пятьсот фрагментов, значительно «обогатив» коллекцию космического мусора. Фото: NASA/PD.

Стремительные шаги к «Синдрому Кесслера»

В научно-фантастическом фильме «Гравитация» трагические события начинаются с разрушения космического корабля, которое происходит из-за столкновения с космическим мусором. И это реальная проблема — космического мусора становится всё больше.

Чем выше перигей (самая близкая к Земле точка орбиты) и апогей (самая удалённая от Земли точка орбиты) объекта, тем дольше он сможет оставаться на своей орбите. Например, если высота перигея и апогея 200 и 500 км соответственно, то спутник массой 100 кг и диаметром 1 м пробудет на орбите всего девять суток; тот же спутник с высотой перигея и апогея 400 и 1600 км сможет оставаться на орбите уже 6600 суток (более 18 лет). Если же взять объект на геостационарной орбите (средний радиус орбиты около 42 000 км), то очевидно, что он будет оставаться на ней практически вечно в рамках человеческих поколений, что, собственно, и создаёт проблему накопления космического мусора.

На январь 2019 года количество космического мусора оценивается в 34 тыс. объектов размером более 10 см, 900 тыс. объектов размером 1—10 см и в 128 млн объектов размером от 1 мм до 1 см. Но даже мелкие объекты, летая с космической скоростью, могут полностью уничтожить или вывести из строя работающий спутник в случае столкновения с ним. К счастью, столкновений зарегистрировано пока крайне мало — буквально с десяток.

Значительная часть новых фрагментов образуется в результате взрывного разрушения космических аппаратов, особенно отработавших верхних ступеней ракет. При этом если обычно регистрируется несколько случаев разрушения космических аппаратов в год всего лишь с десятками обнаруженных фрагментов, то два события прошедшего 2018 года оказались куда более «урожайными». Новообразовавшиеся обломки, способные затронуть пояс крайне важной геостационарной орбиты, где находится, в частности, множество коммуникационных спутников, ещё больше приближают нас к «синдрому Кесслера» — состоянию, когда цепная реакция разрастания популяции космического мусора делает использование космического пространства невозможным.

Что же случилось в прошлом году? Первым сравнительно крупным событием фрагментации космического околоземного объекта на геостационарной орбите было разрушение верхней ступени «Transtage» (каталожный номер — 3692, международное обозначение — 1969—013B) американской ракеты-носителя «Titan IIIC». Случилось это 28 февраля 2018 года, почти 50 лет спустя после запуска этой ракеты 9 февраля 1969 года, что наглядно демонстрирует скрытый от глаз землян механизм «часовой бомбы», готовой разорваться в любой момент. После разрушения, причины которого неизвестны, были обнаружены 183 новых фрагмента космического мусора.

А 30 августа 2018 года произошла фрагментация техногенного космического объекта, повлёкшая за собой самое крупное с 2009 года зарегистрированное число новых фрагментов космического мусора, образовавшихся из одного объекта. На этот раз виновником происшествия оказался разгонный блок «Centaur», который используется как вторая ступень на американской двухступенчатой ракете-носителе «Atlas V». «Centaur» имеет массу более двух тонн и размеры: длина ~12,7 м, диаметр ~3 м. Речь идёт о ракете, с помощью которой 17 сентября 2014 года с мыса Канаверал был запущен американский военный спутник связи «USA 257» сначала на геопереходную (высокоэллиптическую) орбиту, откуда «Centaur» вывел его на целевую геостационарную орбиту. Точная причина разрушения разгонного блока неизвестна, но предполагают, что это случилось из-за взрыва, вызванного остатками топлива внутри него.

Поскольку сам «Centaur» («Центавр», каталожный номер — 40209, международное обозначение — 2014—055B) оставался на высокоэллиптической орбите (высота апогея ~35 000 км, высота перигея ~8100 км), имея орбитальный период около 12 часов, то обнаружить образовавшиеся мелкие обломки и точно определить их орбиты было не так-то просто. Помогло то обстоятельство, что подозрение о фрагментации возникло буквально спустя несколько часов после случившегося благодаря оперативной оценке резкого негравитационного изменения орбиты космического объекта и из-за обнаружения в ту же ночь некаталогизированных объектов, движущихся по схожим орбитам в непосредственной близости от «Центавра». В срочном порядке были организованы поисковые наблюдения окрестностей «Центавра» — его фрагменты образовали кластер, который в течение нескольких суток растянулся в шлейф преимущественно вдоль траектории орбиты разгонного блока. При прохождении этими фрагментами перигейного участка орбиты их угловые скорости были весьма велики, а при прохождении ими апогейного участка орбиты блеск самых мелких из них был весьма слаб, чтобы быть обнаруженными, — именно с этими трудностями столкнулись астрономы. Тем не менее к сегодняшнему дню удалось обнаружить 581 фрагмент, и бóльшую часть из них — в первый же месяц поисковой кампании. Столь большое количество фрагментов сразу увеличило количество каталогизированного космического мусора на высокоэллиптической орбите на 25%!

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Путешествие по таблице элементов: от водорода до оганесона Путешествие по таблице элементов: от водорода до оганесона

Периодическая таблица считается одним из величайших достижений химической науки

Наука и жизнь
Моя крепость Моя крепость

Добротный и колоритный интерьер для загородного дома

SALON-Interior
Знатный гений Гугений Знатный гений Гугений

Гюйгенс принадлежал к тем людям, которые успевают и в теории, и в практике

Наука и жизнь
Семейное наследие: как отделить свои чувства от чужих Семейное наследие: как отделить свои чувства от чужих

Чувства приходят и уходят, но оставляют в нас след, иногда очень глубокий

Psychologies
Антикиллеры Антикиллеры

Всем разновидностям ядовитых фосфорорганических веществ противостоят антидоты

Популярная механика
Главный по теплице. Интервью во время карантина Главный по теплице. Интервью во время карантина

Родриго де ла Калле — человек, который придумал термин «гастроботаника»

Bones
Лионелла Пырьева. О друзьях и недругах Лионелла Пырьева. О друзьях и недругах

Жизнь и профессия Лионеллы Пырьевой

Коллекция. Караван историй
«Момент взлета» Мелинды Гейтс: как спасти всех женщин «Момент взлета» Мелинды Гейтс: как спасти всех женщин

Одна из самых богатых и влиятельных женщин мира пишет о том, что ее волнует

Эксперт
Как мы узнаем лица и как возникают галлюцинации Как мы узнаем лица и как возникают галлюцинации

Есть ли пределы работы органов чувств и как они формируют наше восприятие мира

СНОБ
Зоологи предложили вернуть ягуаров на юго-запад США Зоологи предложили вернуть ягуаров на юго-запад США

Возвращение ягуаров поможет сохранить вид и пойдет на пользу экосистемам

N+1
Украшения из человеческих волос и коллекция паразитов: 5 самых странных музеев мира Украшения из человеческих волос и коллекция паразитов: 5 самых странных музеев мира

Ленточный червь, волосы и расписанные унитазы. Самые странные экспонаты музеев

Популярная механика
Таруса, или куда поехать на выходные Таруса, или куда поехать на выходные

Таруса: так близко и так далеко одновременно

Seasons of life
Честное лицо Честное лицо

Почему дорогостоящие аппаратные процедуры и инъекции не всегда работают?

Harper's Bazaar
4 вредных мифа о высоком холестерине у мужчин, которые пора развеять 4 вредных мифа о высоком холестерине у мужчин, которые пора развеять

Этой информацией должен располагать каждый.

Playboy
Развод во время беременности Развод во время беременности

По статистике распадается примерно половина всех браков

9 месяцев
Французский пасхальный пирог Французский пасхальный пирог

Le Tourteau Fromage – французский пасхальный пирог

Weekend
«Не радость» Байдена: как личные проблемы могут стать общественными «Не радость» Байдена: как личные проблемы могут стать общественными

Джо Байден стал старейшим президентом Штатов за всю историю страны

Naked Science
Слушать кино Слушать кино

Культовые саундтреки в голливудском кино

Esquire
9 причин, когда ГИБДД не поставит машину на учет. Список 9 причин, когда ГИБДД не поставит машину на учет. Список

Когда на автомобили могут быть наложены ограничения на регистрационные действия

РБК
Поехали к своим Поехали к своим

Где на Руси хорошо отдохнуть?

Robb Report
Почему ваш смартфон заряжается так долго: 8 самых популярных причин Почему ваш смартфон заряжается так долго: 8 самых популярных причин

Причин, которые могут повлиять на длительность зарядки смартфона

CHIP
История провала Flime: как мы потеряли €2 млн на запуске сервиса за рубежом История провала Flime: как мы потеряли €2 млн на запуске сервиса за рубежом

Два года нервов и два миллиона евро. История провала Flime

Inc.
Аль Пачино, Павел Дуров, Элтон Джон и еще 7 знаменитостей, которые носят парики Аль Пачино, Павел Дуров, Элтон Джон и еще 7 знаменитостей, которые носят парики

Они не любят, когда им взъерошивают волосы

Maxim
Кто есть кто: 10 лучших парикмахеров Петербурга Кто есть кто: 10 лучших парикмахеров Петербурга

Кто стрижет солистку Little Big Соню Таюрскую: лучшие парикмахеры Петербурга

Собака.ru
Вне зоны доступа Вне зоны доступа

Проверь – не забываешь ли ты ухаживать за «секретными» зонами лица и шеи

Лиза
На свободную тему На свободную тему

Режиссер Луиза Мутц о темах, которые волнуют современных парижанок

Grazia
Вот такие пироги: какую выпечку готовили в разных губерниях Вот такие пироги: какую выпечку готовили в разных губерниях

Знакомьтесь с историей русской выпечки и готовьте традиционные блюда

Культура.РФ
Нефтяное пятно после разлива топлива в Республике Коми движется в Северный Ледовитый океан Нефтяное пятно после разлива топлива в Республике Коми движется в Северный Ледовитый океан

Аварию до сих пор не удалось локализовать.

National Geographic
Хакеры на заказ с техподдержкой: чем известна группировка DarkSide, которая вызвала кризис топлива в США Хакеры на заказ с техподдержкой: чем известна группировка DarkSide, которая вызвала кризис топлива в США

DarkSide стала одной из крупнейших и авторитетных хакерских организаций в мире

VC.RU
Сепарация от родителей: что делать, чтобы перестать зависеть от их мнения Сепарация от родителей: что делать, чтобы перестать зависеть от их мнения

Как услышать свой собственный голос

Reminder
Открыть в приложении