Ведущие космические державы бьют тревогу – внеземное пространство превращается в большую мусорную свалку. Если в ближайшем будущем не принять срочных мер, полёты за пределы нашей планеты станут небезопасными, а работа действующих аппаратов – крайне рискованной.
Для предотвращения загрязнения ближнего космоса учёные предлагают различные меры – начиная от «чистоты» процесса вывода на орбиту кораблей и спутников до создания специальных аппаратов-дворников. Возможно, уже в ближайшие годы некоторые решения дадут эффект, но потребуют дополнительных усилий и трат.
Провидец Кесслер
В начале мая орбиту Международной космической станции (МКС) пришлось поднимать при помощи грузового корабля «Прогресс МС-30» из-за угрозы столкновения с космическим мусором. Впрочем, это происходит регулярно: в течение года МКС вынуждена выполнять от 16 до 20 манёвров, чтобы избежать ударов летящих обломков.
Проблема засорения космоса лишь нарастает – об этом с тревогой говорят специалисты с начала XXI века, отмечает ведущий научный сотрудник Института космических исследований Российской академии наук Натан Эйсмонт:
– В Комитете ООН по использованию космического пространства в мирных целях есть научно-технический подкомитет, участники которого ежегодно собираются и обсуждают текущее положение, в том числе с космическим мусором.
«Согласно последним данным, сейчас в ближнем космосе скопилось около 38 тыс. обломков размером более 10 сантиметров. Объекты меньшего размера не учитываются – их во много раз больше».
Натан Эйсмонт
ведущий научный сотрудник Института космических исследований Российской академии наук
Вышедшие из строя спутники, находящиеся на орбите, могут привести к полной непригодности практическое использование ближнего космоса, заявлял в декабре профессор Аризонского университета Вишну Редди.
«Приближается ситуация, которой мы всегда боялись», – предупредил он, подразумевая так называемый «синдром Кесслера».
В 1978 году консультант NASA Дональд Кесслер впервые выразил опасение, что засорённость околоземной орбиты в будущем станет препятствием для реализации космических проектов.
Среди учёных, как отмечает Редди, «существует широкий консенсус» по поводу необходимости срочного решения мусорной проблемы в космосе. И никто из них не даёт гарантии, что в обозримом будущем из-за столкновения работающего на орбите объекта с обломками не случится катастрофа.
Иллюстрация NASA, изображающая известный на 2005 год космический мусор.Фото: Public Domain
Обломки советской «Целины»
Согласно одному из предложений, сделанных структурой ООН, не допускается сброс на орбите последней ступени ракеты, выводящей в космос аппарат, рассказывает Эйсмонт:
– Она должна упасть на Землю. Это решение было в своё время предлагали российские специалисты. Декларации комитета ООН носят рекомендательный характер, поначалу к ним не особенно прислушивались, в частности Китай. Но после нескольких ЧП все поняли, что лучше данную рекомендацию учесть.
Внимание к проблеме проявил и масскульт – в 2013-м вышел фильм мексиканского режиссёра Альфонсо Куарона «Гравитация», собравший множество наград. По сюжету, неприятности у экипажа шаттла начинаются после столкновения с мусорным облаком, образовавшимся после уничтожения «русскими» вышедшего из строя спутника-шпиона.
Эта история «материализовалась» в 2021-м, когда российские военные испытали противоспутниковое оружие, уничтожив недействующий спутник «Космос-1408» серии «Целина-Д». В результате образовалось около 1,5 тыс. обломков и несколько сотен тысяч осколков, некоторые из которых пересекают орбиту МКС. Испытание подвергалось резкой критике за рубежом.
Кстати, другой спутник этой же серии – «Целина-2» – стал косвенным виновником аварии китайского метеорологического аппарата Yunhai 1-02, который столкнулся с обломком ракеты-носителя «Зенит-2», запускавшей упомянутый в 1996 году объект.
Космический мусор, появившийся через 50 минут после столкновения Iridium-33 и «Космос-2251» в 2009 году.Фото: Rlandmann/CC BY-SA 3.0
А первое столкновение действующего и «мёртвого» спутников произошло 10 февраля 2009 года, когда в американский Iridium-33 врезался российский военный объект «Космос-2251» (выведен из эксплуатации в 1995-м). Результатом стало образование более 600 обломков размером более 5 сантиметров и нескольких тысяч поменьше. Весной 2019 года в результате столкновения с обломками был разрушен спутник корпорации Boeing массой более 6,5 тонны и стоимостью 400 млн долларов.
«Чистоплотность» Маска
Образование космического мусора происходит не только в результате взрыва, выхода из строя или разрушения одного объекта или его столкновения с другим. Иногда некоторые предметы намеренно выбрасываются во время работы полезной нагрузки – чехлы для оптических приборов или некоторые инструменты, которыми пользуются космонавты.
Даже маленькие предметы способны причинить большой ущерб: как говорит инженер Европейского космического агентства Тьягу Соареша, «в космосе объект диаметром один сантиметр обладает энергией ручной гранаты».
В «разведении грязи» в космосе обвиняют и SpaceX Илона Маска, у которой около тысячи спутников из 7,2 тыс. (столько аппаратов было выведено компанией на орбиту с 2018 года. – Прим. τ) перестали действовать.
– Сейчас у Маска всё-таки современные аппараты – они снабжены двигателями, которые позволяют сводить их с орбиты и не усугублять проблему. МКС способна маневрировать, она может уходить от столкновений с мусором. Хуже всего небольшим компаниям, в том числе коммерческим, зарабатывающим на запусках деньги. Для них нештатные ситуации – потеря прибыли, – отмечает Натан Эйсмонт.
Некоторые страны и компании, участвующие в освоении космоса, предлагают решать вопрос путём создания специальных аппаратов – сборщиков мусора.
– Главная трудность – эти аппараты стоят слишком дорого. Проводились эксперименты, предлагались разные идеи, включая специальный гарпун, но пока воплотить их в реальность не удалось, – комментирует идею собеседник «Октагона».
Гарпун для вылавливания обломков космического мусора.Фото: скриншот видеопрезентации миссии RemoveDEBRIS
Упомянутый гарпун разработали специалисты британского Университета Суррея в феврале 2019-го в рамках работы над миссией RemoveDEBRIS. Созданный инженерами спутник произвёл в ходе земных испытаний выстрел в тестовую панель, пробив её гарпуном. Тот же спутник, в рамках экспериментов, успешно собрал немного мусора в специальную сеть. О практической реализации этой идеи не сообщалось.
За полёты придётся заплатить
Высокая цена вынудила и российских специалистов отложить на неопределённый срок создание «Ликвидатора» – сервисного спутника по очистке геостационарной орбиты, работа над которым началась в 2010-е годы. Финансирование «космического дворника» было заложено в Федеральную космическую программу на 2016–2025 года, выпуск должен был состояться как раз в текущем году. Однако после сокращения программы производство этого уникального аппарата отложили.
Создать орбитального «дворника» пытаются и «Российские космические системы». Компания представила проект на IV Международном конкурсе новаторских изобретений iCAN 2019 в канадском Торонто.
Свой проект космического «дворника» «Российские космические системы» представили в 2019 году в Торонто.Фото: официальный сайт компании «Российские космические системы»
Идею особого спутника для увода с орбиты крупногабаритного мусора в 2021 году предложили также учёные Омского государственного технического университета. По замыслу сибиряков, отходы при помощи их устройства можно будет либо выталкивать на высоту более 3–5 тыс. километров от земной поверхности, либо сбивать вниз для сгорания в атмосфере.
Наконец, в апреле 2020-го ЕКА сообщило, что через пять лет запустит зонд ClearSpace-1 для сбора космического мусора. Глава компании ClearSpace Люк Пиге назвал этот год «подходящим для такой миссии». Однако позднее запуск «чистильщика» перенесли на 2028 год. В марте стало известно о финансировании ЕКА эксперимента с развёртыванием на низкой околоземной орбите специального надувного паруса, позволяющего сводить с орбиты неработающие аппараты за счёт сопротивления воздуха в верхних слоях атмосферы. Стоимость проекта, реализуемого португальской компанией Spaceo, составляет 3 млн евро.
– Для финансирования предлагается ввести налог на запуск космических аппаратов. Он будет включать последующие затраты по удалению космического мусора. Судя по всему, мы к этому придем, хотя это несколько увеличит затраты на космическую деятельность. Но средства брать где-то надо, к тому же нельзя сказать, что кто-то уже нашёл приемлемое и недорогое решение, с которым бы все согласились.
21 марта 2023