После просмотра фильма “Гравитация” (2013) многие поклонники кино были шокированы сценой, где кусок космического мусора попал в главного героя, когда тот вышел в открытый космос. Этот эпизод ярко демонстрирует, что может случиться, ведь вокруг нашей планеты летает много космического мусора, представляющего собой опасность не только астронавтам, но даже жителям планеты Земля.

С 1957 года, когда мы начали исследовать космос, было запущено тысячи космических кораблей и спутников. Согласно данным, представленным Отделом мониторинга космического мусора Европейского космического агентства (ЕКА), за последние 60 лет в космос запустили примерно 5250 ракет, которые, в свою очередь, выпустили 7,5 тыс. спутников на орбиту, и из них только 1,2 тыс. сегодня продолжают функционировать. Известно, что масса всего мусора, который летает в земной орбите, составляет 7,5 т.

Присутствие в космосе всех этих запущенных с Земли кораблей и спутников прибавляет ещё тонны мусора к тому, который уже вращается вокруг нашей планеты. Согласно статистике НАСА, в космическом пространстве обнаружено более чем 500 тысяч объектов, и с каждым новым запуском ракет их число растёт.

В своём недавнем исследовании ЕКА опубликовало: “Вследствие увеличивающегося количества объектов в космосе вероятность катастрофического столкновения с ними устройств также будет расти. Если их число увеличится вдвое, то вероятность столкновений увеличится в четыре раза. Чем боле мусора в космосе, тем больше произойдет столкновений”.
Специалисты также изучили возможные риски, связанные с мусором, находящимся на орбите Земли. Они могут столкнуться с кораблями, спутниками и даже с МКС.

Специалист ЕКА в области космического мусора Тим Флорер рассказал Metro: “Космический мусор представляет собой опасность не только на орбите, но также способен нанести вред при входе в верхние слои атмосферы. На орбите мусор угрожает действующим космическим кораблям. Столкновение с ним окажет влияние и на нас, ведь сегодня мы зависим от непрерывной работы космической инфраструктуры. А крупные объекты – части космических кораблей и ракет, фрагменты отслуживших своё аппаратов – могут достичь поверхности Земли и создать угрозу для населения”.

Космический мусор опасен не только в теории. Уже есть зафиксированные случаи: только за прошедший год произошло как минимум два инцидента. Первый из них случился в мае, когда фрагмент мусора врезался в МКС, отчего на окне осталась маленькая трещина. Второй зафиксированный случай связан с миллиметровой частичкой мусора, которая ударилась о поверхность солнечной панели космического аппарата ЕКА Sentinel-1A.

Согласно нескольким исследованиям, проведенным НАСА и ЕКА, количество космического мусора будет только увеличиваться, а вместе с ним – и вероятность столкновений. Учёные пытаются бороться с таким развитием событий и работают над поиском решений, как сократить количество мусора на земной орбите. Например, предлагалось использовать сети и даже робототехнику, которая сможет собрать куски мусора.
Однако эксперты начали бить тревогу касательно чистоты в космосе, чтобы всякий раз, когда происходит запуск ракеты, обломков кораблей оставалось всё меньше и меньше.

Флорер добавил: “Меньше загрязняем – чище космос. На всех запускаемых кораблях должна быть установлена программа уничтожения после завершения миссии, и сход с орбиты должен быть осуществлён в течение 25 лет. К сожалению, опыты на симуляторах показали, что для чистоты в космосе одного лишь сокращения мусора недостаточно”.

4 способа очистить космос от мусора

Лазер

НАСА выступило с инициативой создать лазер для уничтожения космического мусора, что снизит вероятность столкновения с ним космических кораблей. Мощнейший лазер будет “испарять” некоторое количество материала с поверхности частей космического мусора. Скорость движения обломков замедлится, после чего те упадут в атмосферу Земли и сгорят там.

Гигантская сеть
ЕКА выступило с инициативой запустить e.Deorbit – миссии, которая, по замыслу учёных, сможет помочь очистить космос от мусора. Её запуск запланирован на 2023 год. Аппарат e.Deorbit пристыкуется к спутнику ЕКА в низкой орбите. Эта огромная сеть сможет ловить мусор и осторожно перемещать его в атмосферу Земли, где он будет сгорать.

Гарпун
Инженеры компании Astrium (Великобритания) разрабатывают аппарат, который будет функционировать как гарпун – выстреливать в неработающие спутники и убирать их из космического пространства. Гарпун будет прицеплён к спутнику тросом и будет захватывать космический мусор, чтобы сжечь его в атмосфере Земли.

Рука”
Ещё один проект ЕКА – миссия e.Deorbit по очистке космоса от мусора подразумевает использование так называемой “руки” – робота, который пристыкуется к космическому кораблю и будет ловить отработавшие своё спутники. После поимки мусора, по аналогии с гигантской сетью, манипулятор будет перемещать его в атмосферу Земли, где тот сгорит.

Вопрос – ответ

Тим Флорер, специалист ЕКА

Дайте точное определение космического мусора.
Космический мусор представляет собой вышедшие из строя приборы и их фрагменты, созданные человеком, которые вращаются по орбите или входят в атмосферу Земли. Количество мусора вокруг нашей планеты превышает количество метеоритов, если не считать объекты миллиметрового размера.

Сколько мусора летает вокруг Земли?
Загрязнение космоса началось ещё в 1957 году, и с тех пор мы произвели уже 5250 запусков. Всего было запущено в космос около 7500 спутников, из которых 4300 ещё находятся на орбите. 1200 из них – действующие. Всего на орбиту Земли было запущено около 7500 тонн, включая и ракеты. Огромная часть вернулась в атмосферу. Американская сеть наблюдения за космосом зафиксировала около 23 тыс. объектов размером больше 10 см. В их число также входит и около 1200 действующих спутников, но большая часть – это космический мусор. По нашим подсчётам, более 290 поломок, взрывов и и других аварийных ситуаций произошло в результате столкновений.

Как можно убрать весь этот мусор?
В результате длительных наблюдений за космическим мусором было установлено, что если ситуация останется неизменной, то количество мусора будет только расти, а вместе с ними – и число столкновений, которые, кстати, также являются источником мусора. Самый эффективный способ прервать эту цепную реакцию и стабилизировать количество мусора на основных орбитах – убрать его оттуда, особое внимание уделив объектам, которые уже долгое время находятся в космическом пространстве. На данный момент рассматриваются два варианта: один из них – использование гигантской сети, другой – манипулятор “рука”. Только оба эти варианта ещё на стадии разработки.

Опасен ли мусор для нашей планеты?
Сегодня мы очень зависимы от непрерывной работы космической инфраструктуры, а именно ей и угрожает опасность.

Как мы можем обеспечить чистоту в космосе в будущем?
Мы должны следовать всем известным нам методам по предотвращению увеличения количества мусора в космосе. Это – самый эффективный и самый безопасный способ. К таким технологиям относятся: уничтожение отслуживших своё спутников и ракет, пассивация в целях предотвращения взрыва после завершения миссии, предотвращение увеличения количества фрагментов мусора и применение такой технологии, в результате которой объекты бы входили в атмосферу и сгорали там. Нам нужно удалить из космического пространства огромные тяжёлые объекты, чтобы не допустить развитие цепной реакции (эффект Кесслера).

Оригинал: Даниэль Касильяс, MWN