01 июля
2022 года
поделиться
Категория: Экология

Нам угрожает космический мусор?

Проблема засорения орбиты Земли космическим мусором сейчас очень актуальна:

запуски мегагруппировок спутников связи разных компаний, отработавшие ступени, вышедшие из строя аппараты, а также всеобщее увеличение запусков в сумме заставляет задумываться о подобных вещах небезосновательно.

Впервые о подобном начали думать с запуском самого первого спутника, ведь любому предмету, имеющему достаточную скорость и находящемуся на большой высоте, ничего не мешает оставаться на орбите месяцы, годы, а то и столетия.

Остроту проблемы сегодня понять довольно просто — одна лишь группировка спутникового интернета Starlink в будущем станет насчитывать около 40 тясяч аппаратов на низкой орбите Земли. Столкновение одного спутника с другим грозит огромнейшей катастрофой для всех остальных аппаратов, а запуски ракет с Земли могут быть крайне осложнены.

Но у этой темы есть и другая сторона медали, не совсем очевидная многим. На иллюстрациях, показывающих, насколько сильно засорена орбита Земли, мы видим огромное количество спутников в неверном масштабе, нереальном. В действительности расстояние в космосе между аппаратами настолько велико, что столкновения там происходят крайне редко, а при соблюдении определённых мер они практически исключены. Тем не менее, эту проблему нельзя оставлять на самотёк, так как столкновение двух объектов на скорости почти 30 тясяч км/ч приведёт к образованию огромного количества маленького, но очень опасного мусора, который практически невозможно будет отследить.

Периодически и МКС, летающая примерно на высоте 430 км над поверхностью Земли, производит корректировку уклонения от мусора, и на самом деле на этой высоте он не представляет серьёзной угрозы для неё, так как мусор здесь долго не задерживается, а достаточно быстро ныряет в атмосферу Земли — примерно в течение нескольких месяцев. Во избежание проблемы столкновения принято либо уводить аппараты на орбиту захоронения (около 35 тысяч километров над Землёй), либо снижать их скорость, чтобы они сгорали в атмосфере.

Также появляются новые компании, новые предпринимательские направления по созданию специальных спутников-дозаправщиков, с помощью которых можно дозаправить старый аппарат, тем самым продлив его срок службы, или, наоборот, взять уже не функционирующий объект и увести его под плотные слои атмосферы.

Группировка спутникового интернета Starlink находится на высоте примерно 600 км над Землёй — снова не мешая МКС, полётам к ней, а также запускам других важных аппаратов. На такой высоте расстояния между спутниками просто огромны, а их системы позволяют «видеть» обстановку вокруг и автоматически проводить корректировки своих траекторий. По истечению топлива (примерно два года) спутники произведут последний импульс торможения и быстро сгорят в атмосфере, тем самым не захламляя орбиту лишний раз.

Очевидно, что связь между собой должны иметь не только спутники одной компании, а всех, непосредственно находящихся на пересекающихся орбитах. Для этого потребуется отдельная система, а также формализированные договорённости между всеми.

Например, в 1983 году маленькая песчинка (около 0,2 мм в диаметре) оставила серьёзную трещину на иллюминаторе шаттла (углубление диаметром около 0,4 мм). Всего за время полётов шаттлов было обнаружено более 170 следов от столкновений на иллюминаторах, и потребовалось более 70 замен иллюминаторов между полётами

Если риск столкновения достаточно высок, космическая станция должна выполнить так называемый манёвр по уклонению от космического мусора, используя двигатели в российском сегменте или пристыкованный космический корабль. Это позволяет изменить орбиту МКС и избежать удара.
Но подготовка и выполнение манёвра по уклонению обычно занимает около 30 часов. Если обломки были замечены слишком поздно, чтобы выполнить манёвр, экипажу будет поручено закрыть все люки между различными модулями и укрыться на космическом корабле «Союз» до тех пор, пока риск столкновения не исчезнет. Последний раз такое случилось в июле 2015 года, когда экипаж получил предупреждение только за 90 минут до возможного столкновения.

В целом на сегодняшний день проблема космического мусора скорее преувеличена, чем реально есть, так как масштабы и расстояния в космосе очень велики и столкнуться там очень и очень сложно, но исключения нередко происходят.
 

Глеб Саломатов