Что такое космический мусор и чем он опасен для жителей Земли
Тренды
Телеканал
Газета
Pro
Инвестиции
РБК+
Новая экономика
Тренды
Недвижимость
Спорт
Стиль
Национальные проекты
Город
Крипто
Дискуссионный клуб
Исследования
Кредитные рейтинги
Франшизы
Спецпроекты СПб
Конференции СПб
Спецпроекты
Проверка контрагентов
РБК Библиотека
Подкасты
ESG-индекс
Политика
Экономика
Бизнес
Технологии и медиа
Финансы
РБК КомпанииРБК Life
РБК Тренды
Фото: Shutterstock
Космический мусор может стать новой глобальной проблемой.
Когда-то в космосе его станет так много, что мы больше не сможем запускать новые спутники. Разбираемся, что представляет собой космический мусор
1
Что такое космический мусор
Космический мусор представляет собой твердые отходы космической деятельности. Сюда относятся неработоспособные спутники, запущенные человеком за 60 лет освоения космоса, вторая и третья ступени ракета-носителя (первая обычно падает в Тихий океан), разгонные блоки и фрагменты спутников после взрыва или столкновений, например, фрагменты обшивки — так появляется космический мусор.
Ученые подсчитали, что сейчас в космосе находится почти 128 млн кусков космического мусора размером более 1 мм и 34 тыс. частиц размером более 10 см. Все, что меньше 1 мм подсчитать крайне трудно, некоторые ученые говорят о триллионах таких частиц. Около 3 тыс. спутников вышли из строя из-за мусора и сами превратились в космический мусор.
Астрономы могут отследить только крупные фрагменты, так как скорость частиц может доходить до 14 км/с (зависит от орбиты).
Россия и США сейчас наблюдают за 23 тыс. космических объектов размером от 10 см, каталогизировано же и того меньше — 17 тыс. При этом 95% каталога космических объектов составляет космический мусор.
2
Проблемы и угрозы
Степень опасности космического мусора определяется в основном тремя факторами:
- как долго космический мусор находится на орбите;
- какова скорость движения;
- велика ли сложность утилизации космического мусора.
Главная проблема мусорного кризиса в космосе — выход из строя работающих спутников при столкновении с космическим мусором. Из-за больших скоростей опасность представляют даже частицы менее 1 см, они могут пробить противометеоритную защиту орбитальной станции. При столкновении с объектом более 10 см любой космический аппарат или станция гарантированно уничтожаются.
В мае 2016 года в Международную космическую станцию (МКС) влетела частица космического мусора размером в сотые доли миллиметра и оставила на МКС скол диаметром около 7 мм.
Чтобы не допустить более разрушительных последствий МКС приходится регулярно менять свою орбиту, уворачиваясь от мусора.
Скол на иллюминаторе МКС, 2016 год (Фото: ESA)
Хоть мелкий мусор и не влечет за собой катастрофических последствий, однако его опасность заключается в гигантском объеме, неконтролируемом распределении в пространстве, огромной скорости и абсолютной непредсказуемости столкновений.
Сейчас около 99% потенциально опасных объектов вовсе не контролируется из-за их малых размеров и огромных скоростей.
3
Что такое синдром Кесслера и при чем он здесь
Ученые предполагают, что в какой-то момент мы больше не сможем выводить новые спутники на орбиты, так как они будут полностью заняты космическим мусором. Это может произойти из-за каскадного эффекта, который называется синдромом Кесслера:
Общий характер каскадного эффекта такой же, как и у ядерной цепной реакции.
Таким образом орбиты будут заняты, и человек больше не сможет запускать летательные аппараты по причине неконтролируемых столкновений.
Вероятность столкновений на любой орбите растет приблизительно пропорционально квадрату количества космических объектов. Есть ученые, которые считают, что каскадный эффект уже начался в некоторых орбитальных областях и для некоторых классов космического мусора (на высотах 900–1000 км и 1500 км).
Наиль Бахтигараев, старший научный сотрудник Института астрономии РАН:
«Где-то десять лет назад поднялся шум из-за эффекта Кесслера. Считалось, что он вот-вот начнется, но затем его отложили. Когда он все-таки начнется, зависит от уровня развития науки и технологий. Но даже если мы будем предпринимать технические мероприятия по уничтожению мусора, то этот момент все равно настанет. Сейчас мы лишь замедляем и отдаляем его»
10 февраля 2009 года на расстоянии 790 км над уровнем моря столкнулись два спутника: американский Iridium-33 и российский «Космос-2251».
В результате летательные аппараты разлетелись на 600 осколков размером более 5 см и несколько тысяч более мелких.
Впрочем, на сегодняшний день столкновения работающих летательных аппаратов с космическим мусором на орбите происходят довольно редко благодаря работающим системам слежения. Существует другая проблема — взрывы старых спутников, на борту которых осталось топливо и отработанные аккумуляторы. Под различного рода воздействием они могут повреждать работающие спутники сильнее, чем обычные столкновения.
4
Утилизация космического мусора
Говорить о том, что космический мусор станет серьезной проблемой, начали еще в 1960-е годы, на заре освоения космоса. Но до сих пор не придумали реальной возможности массово удалять мусор с околоземных орбит. «Существуют программы по удалению космического мусора, но они единичные и не решают проблему. Удалить можно только крупный мусор, то есть более 20 см, с объектами менее 10 см возникают большие сложности», — говорит Бахтигараев из Института астрономии РАН.
Так как существующие технологии не способны избавить космос от мусора, то космические агентства начали уделять внимание профилактике. Для новых аппаратов предъявляют стандарты, например, на борту космических аппаратов закладывают ресурс, чтобы они могли уходить от столкновений с мусором. Также их снабжают броней, которая защищает космического мусора, но только от мелкого.
На сегодняшний день работающей технологией по утилизации космического мусора является увод старых спутников на соседние орбиты. Это можно сделать с помощью аппаратов-захватчиков, которые буксируют мусор на орбиты для захоронения. Также отработанные спутники могут сами уходить со своих мест на остатках топлива. Но массово эти методы не применяются.
Считается, что космический мусор не падает на Землю, но это не совсем так. Для отработанных крупных спутников и грузовых кораблей на Земле в Тихом океане существует свое кладбище, где их затапливают, так как они не сгорают в атмосфере. Это место расположено в южной части Тихого океана около точки Немо, самого удаленного от суши места на Земле.
Над этим местом запрещено летать и проплывать кораблям. Так проблема космического мусора превращается в проблему земного мусора. С 1971 по 2016 года там захоронили минимум 260 аппаратов.
Сейчас перед астрофизиками стоит задача, как избавиться от мусора на геостационарной орбите или поясе Кларка. Она находится непосредственно над экватором Земли на расстоянии 35 786 км. Эта орбита очень привлекательна для запуска спутников, так как на ней летательные аппараты требуют меньше топлива и охватывают значительно больше поверхности Земли, чем на других орбитах. Однако количество точек стояния спутников на геостационарной орбите ограничено — их около 180. Помимо очистки геостационарной орбиты, важное значение имеет удаление космического мусора в окрестностях МКС, так как станция является дорогостоящей и очень уязвимой.
Космический мусор: карты и модели
Чтобы убедиться, что наша планета окружена мусором, не надо лететь в космос. Ученые смоделировали то, как выглядят околоземные орбиты.
Один из таких сайтов — «Гид в мире космоса». Карта показывает соотношение работающих спутников к тем, которые уже стали мусором.
Видео от Европейского космического агентства демонстрирует, насколько много мусора находится вокруг Земли. В начале модель показывает обломки больше 1 м, а в самом конце — количество космических объектов от 1 мм:
Обновлено 16.11.2021
Текст
Евгений Аниськов
Чем опасен космический мусор и как его уничтожают / Хабр
По разным оценкам, количество космического мусора на орбите Земли варьируется от 220 до 300 тысяч объектов. При этом, объекты, размером в поперечнике более 1 см, составляют от 20 до 33% (от 60 тыс. до 100 тыс) всего космического мусора. Только представьте, какой эффект может оказать «астрономическая пуля» на пролетающий мимо космический корабль.
Суть проблемы
Угроза физического столкновения
Собственно, самая очевидная угроза, исходящая от космического мусора, — это угроза физического столкновения. На текущем уровне развития технологий не существует какого-либо способа защитить космические аппараты от небольшого объекта, размером с пулю, движущегося со скоростью 10 км/с. Ну а про защиту от более крупных объектов и заикаться не приходиться, хотя на орбите их существенно меньше. Помимо угрозы повреждения и уничтожения объектов, стартующих с Земли, на орбите находится огромное количество различных спутников, необходимые для работы разных служб. GPS, метеорология, да куча всего в общем.
За всё время программы шаттлов, на них было обнаружено порядка 170 следов на иллюминаторах от столкновения, к счастью с микрочастицами (0,2 мм в диаметре). Около 70 иллюминаторов пошли под замену. На изображении слева кратер диаметром 2.5 мм от частицы краски.
- В июле 1996 года французский спутник столкнулся с третьей ступенью французской ракеты Arian, запущенной намного раньше;
- 29 марта 2006 года российский спутник «Экспресс АМ11» столкнулся с космическим мусором. В результате столкновения, был разгерметизирована система терморегулирования, спутник, потерял ориентацию и начал неконтролируемое вращение.
- 10 февраля 2009 года российский спутник «Космос-2251», выведенный из эксплуатации в 1995 году, столкнулся с американским коммерческим спутником Iridium 33.
Столкновение Космос-2251 и Iridium 33. Источник — vermarushabh.blogspot.com
Для контроля мусора космическими агентствами ведутся соответствующие реестры, отслеживающие относительно крупные (от нескольких сантиметров) объекты. Так, например. основываясь на имеющихся данных, МКС несколько раз в год корректирует своё положение на орбите, дабы избежать столкновения.
Синдром Кесслера
Помимо угрозы физического уничтожения, космический мусор может являться причиной полной непригодности ближнего космоса для практического использования. Данную теорию описывает так называемый синдром Кесслера, описанный консультантом НАСА Дональдом Кесслером в 1978 году. Суть данной теории заключается в «эффекте домино».
По мере увеличения количества объектов на орбите увеличивается и количество потенциальных источников мусора. Столкновение двух крупных объектов приведет к появлению большого количества новых, более мелких объектов. В свою очередь, каждый из них может столкнуться с другим объектом. Таким образом возникает «цепная реакция», ведущая к появлению всё новых и новых обломков. По итогу, при достаточно большом количестве столкновений, количество образовавшегося мусора на орбите сделает невозможным её использование.
Однако на низких орбитах взаимодействие с атмосферой постепенно уменьшает количество мусора, и это подводит нас к следующей угрозе.
Падение космического мусора на Землю
Объекты, находящиеся на низкой орбите, еще находятся под влиянием атмосферы земли и постепенно замедляются, в результате через какое-то время начинают снижаться и входить в более плотные слои атмосферы. Многие объекты сгорают в атмосфере, но есть и те, что достигают поверхности планеты.
Так, по данным НАСА, почти ежегодно отдельные фрагменты космических аппаратов достигают поверхности Земли.
Источник — oyla.xyz
Кладбище космических кораблей
Точка Немо — это самая удаленная от суши место на Земле, также называемая океаническим полюсом недоступности. Полюс недоступности — это место, которое наиболее сложно достигнуть из-за её удалённости, обычно от береговой линии. Ближайшая суша находиться в 2688 километрах от Точки Немо, а ближайшим населенным местом периодически становится МКС, орбита которой проходит над этим местом. Низкое содержание питательных веществ (круговорот в южной части Тихого океана блокирует попадание питательных веществ в этот район) и удаленность от прибрежных вод делают это место практически безжизненным, поэтому Точка Немо — идеальное место для захоронения космических аппаратов. Периодически этот район называют кладбищем космических кораблей. Некоторые русскоязычные источники называют этот район закрытым для судоходства, но судя по отсутствию нормативных документов и регламента процедуры захоронения (о которой чуть ниже) данный запрет носит рекомендательный характер.
Источник — gizmodo.com
Похороны космического аппарата
Как и при любой другой космической операции, захоронение космического аппарата требует соответствующей подготовки. После проведения необходимых расчетов и предупреждения местных властей, аппарат, достигнув необходимого местоположения, начинает торможение. Как упоминалось выше, небольшие и компактные спутники, как правило, не достигают поверхности земли и сгорают за счет трения. Поверхности воды же достигают различные тугоплавкие конструкции. Так, например, данный участок используется российским Центром управления полетов для утилизации космических беспилотных грузовиков серии «Прогресс». Кстати, в результате захоронения части космического аппарата могут разлетаться на большой площади. Так, например, останки станции «Мир», затопленной в 2001 году, разлетелись на участок протяженностью 3000 километров. Подобная особенность несколько раз становилась причиной ЧП. В 1979 году часть американской станции «Скайлэб» упала на территории Австралии, в 1991 году обломки станции «Салют-7» упали на территории Аргентины. Также в 1997 году недогоревшая часть ракеты упала на женщину в Оклахоме. К счастью, все эти случаи произошли без жертв. Сейчас, ежегодно на кладбище космических кораблей свой последний приют находят несколько десятков кораблей, которые находясь на орбите являются источником большей угрозы.
Инфографика ТАСС. Источник — tass.ru
Орбита захоронения
Помимо наземного кладбища также существует орбита, на которую отправляют уже отработавшие космические аппараты для уменьшения вероятности столкновения с ещё работающими.
Существует две официальных орбит захоронения: для космических аппаратов, располагавшихся на геостационарной орбите, и для аппаратов для военных разведывательных спутников с ядерной энергетической установкой.
Геостационарная орбита — это орбита, расположенная над экватором земли, находясь на которой, искусственный спутник имеет такую же угловую скорость, как и Земля, т.е. находится всегда над одним и тем же местом на Земле. Эта орбита используется для размещения коммуникационных, телетрансляционных спутников и находиться на высоте 35786 километров над уровнем моря. После отработки, спутник примерно на 200 км (для каждого спутника расстояние рассчитывается индивидуально).
Увеличение количества искусственных спутников Земли. Источник — Европейское космическое агентство.
Другая орбита захоронения находится на высоте от 600 до 1000 километров. На эту орбиту отправляют военные спутники с ядерной энергетической установкой. Ориентировочно, эти спутники будут находится на орбите порядка 2 тысяч лет, после чего гравитация Земли притянет их.
Пути решения
В целом, поиск путей решения этой проблемы ничем не отличается от решения проблемы творческого беспорядка у вас на столе, только масштаб у первой слегка побольше. Имеется два пути — создавать меньше мусора или убирать старый.
Снижение создаваемого мусора
Как говорится, «Чисто не там где убирают, а там где не мусорят!». Собственно, в этом и суть. К основным направлением снижения создаваемого мусора относят следующие меры:
- Снижение массы запускаемого аппарата:
Меньше масса — меньше потенциального мусора. Всё просто.
- Увеличение срока эксплуатации космических аппаратов:
Чем дольше будут работать спутники, тем меньше будет производиться полетов для их замены.
- Минимизация количества остающихся в космическом пространстве частей КА:
Утилизация отработавших частей и самого космического аппарата либо возвращение частей обратно на Землю.
Как видно, первые два пункта пересекаются с общими направлениями развития космонавтики. Последний пункт же вносит некоторые коррективы в построение ракет. Как грамотно организовать утилизацию отработавших частей? Одно из развивающихся направлений — использование материалов, позволяющих ракетам-носителям вывести аппарат на орбиту, а затем сгореть в атмосфере. Т.е. такой материал должен выдерживать все взлетные нагрузки, и при этом не должен быть супер тугоплавким, чтобы за счет трения сгореть в атмосфере. Звучит как некоторый парадокс. На данный момент таких материалов в ракетостроении нет.
Второй способ — это возвращение частей КА на Землю. Самый очевидные примеры — это многоразовые ступени SpaceX и программа Space Shuttle.
Утилизация уже имеющегося мусора
В отличие от проектируемых с замыслом утилизации аппаратов, мусор на орбите сам себя утилизировать не может. Все текущие проекты «по уборке» космического мусора находятся либо в разработке либо в виде идеи.
Было озвучено множество идей, которые можно классифицировать следующим образом:
- Лазеры
Суть в том, что уничтожать мусор с помощью лазера. Что ж, звучит фантастично.
- Захват
Захват мусора с помощью сверхпрочной сети и отправка его в плотные слои атмосферы. К слову, в 2019 году британский аппарат RemoveDebris смог захватить фрагмент спутника.
- Воздушные шары
Крупный шар должен оборачивать мусор, при этом увеличивая их сопротивление и ускоряя процесс входа в плотные слои атмосферы.
- Буксир с солнечным парусом
Солнечный парус — это устройство, использующее давление света для приведения в движение космического аппарата. По задумке, такой аппарат будет цеплять мусор и уводить его с орбиты.
- Облако вольфрама
По задумке, облако вольфрама будет медленно опускаться к Земле, попутно замедляя мусор.
- Аппараты-самоубийцы
Такой аппарат должен должен буквально заталкивать опасные объекты в атмосферу, и при этом также сходить с орбиты.
- Орбитальные мусоровозы
Аппарат будет собирать мусор на орбите и перерабатывать его.
Российский сборщик космического мусора, перерабатывающий космический мусор в топливо. Источник — russianspacesystems.ru
Облачные серверы от Маклауд быстрые, безопасные и не генерируют космический мусор.
Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!
Каков риск быть пораженным падающим космическим мусором?
Загрузка
Каков риск быть пораженным падающим космическим мусором?
(Изображение предоставлено Getty Images)
Фабиан Цандер, 27 сентября 2022 г.
Конец пути спутника обычно заканчивается огненным спуском на Землю. Поскольку в космосе больше, чем когда-либо прежде, предсказать, где и когда они приземлятся, станет насущной проблемой.
E
Ранее в этом году произошло два отдельных инцидента, когда космический мусор возвращался на Землю в неожиданных местах.
За неконтролируемым входом в атмосферу китайской ракеты Long March 5B над Малайзией вскоре последовали сообщения в июле о том, что некоторые части космического корабля были обнаружены в Новом Южном Уэльсе, Австралия. Теперь подтверждено, что они принадлежат миссии SpaceX Crew-1.
По мере роста космической отрасли можно с уверенностью сказать, что такие инциденты будут становиться все более частыми, и они могут представлять опасность. Но какой именно риск?
Космический мусор относится к оставшимся компонентам космической системы, которые больше не требуются. Это может быть спутник, срок службы которого подошёл к концу (например, Международная космическая станция, когда её срок службы подойдет к концу в 2031 году), или части ракетной системы, выполнившие свою задачу и выброшенные.
На сегодняшний день Китай запустил три ракеты Long March 5B, и каждая из них намеренно оставлена на неконтролируемой орбите. Это означает, что не было никакого способа узнать, где они приземлятся.
Что касается обломков SpaceX, найденных в Сноуи-Маунтинс, Австралия, SpaceX управляемым образом сводит с орбиты части своей ракеты и проектирует другие компоненты, которые сгорают при входе в атмосферу Земли. Но, как вы можете видеть из последних новостей, эти вещи не всегда идут по плану.
Вам также может понравиться:
- Квест по поиску мусорной свалки на орбите
- Загрязнение, вызванное запуском ракет
- Ракетная башня строится в тропических джунглях
Так насколько на самом деле опасен космический мусор?
Ну, насколько нам известно, только один человек пострадал от него. Лотти Уильямс, жительница города Талса в штате Оклахома, США, в 1997 году была безвредно ранена в плечо осколком. Он был размером с ее ладонь и предположительно был выпущен ракетой Delta II.
Она подняла его, отнесла домой и сообщила властям на следующий день.
Однако по мере того, как все больше и больше объектов отправляются в космос и возвращаются обратно, шансы на то, что кто-то или что-то будет поражено, возрастают. Особенно это касается крупных неуправляемых объектов, таких как Long March 5B.
В 2014 году около Салинополиса, Бразилия, приземлился большой кусок космического мусора. На обломках есть логотипы космического агентства Великобритании и европейской спутниковой компании. (Фото: Getty Images) деревни в Кот-д’Ивуаре, вторая вновь вошла 9Май 2021 года, недалеко от Мальдивских островов, и третий повторный вход в этом году над Индонезией и Малайзией, при этом обломки приземлились вокруг этих островов.
Так стоит ли мне беспокоиться?
Существует множество различных оценок вероятности столкновения с космическим мусором, но большинство из них находится в диапазоне один к 10 000. Это вероятность того, что любой человек будет ранен в любой точке мира.
Тем не менее, вероятность того, что конкретный человек будет ранен (например, вы или я), составляет порядка одного к триллиону.
Эти оценки объясняются несколькими факторами, но пока давайте сосредоточимся на одном ключевом. На изображении ниже показан орбитальный путь, которому следовала недавняя ракета Long March 5B-Y3 в течение последних 24 часов (разные объекты движутся по разным орбитальным путям), а также место ее повторного входа в атмосферу, отмеченное красным.
Как видите, ракета довольно долго находится на орбите над землей.
Космический мусор: риск столкновения
Моника Грейди
Профессор планетарных и космических наук Открытого университета
Вероятность того, что кто-то погибнет от падающего с неба космического мусора, может показаться до смешного ничтожной. Но учитывая, что мы запускаем в космос все больше спутников, ракет и зондов, нужно ли нам начинать более серьезно относиться к риску?
Исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, оценило вероятность несчастных случаев от падающих частей ракеты в течение следующих десяти лет.
В ходе исследования изучалось неконтролируемое прибытие искусственного космического мусора, такого как отработавшие ступени ракет, связанное с запуском ракет и спутников. Используя математическое моделирование наклонов и орбит частей ракеты в космосе и плотности населения под ними, а также спутниковые данные за последние 30 лет, авторы оценили, где приземляются обломки ракет и другой космический мусор, когда они падают обратно на Землю. .
Они обнаружили, что существует небольшой, но значительный риск повторного появления деталей в следующем десятилетии. Но это скорее произойдет над южными широтами, чем над северными. Фактически, исследование показало, что вероятность того, что тела ракет приземлятся на широтах Джакарты в Индонезии, Дакки в Бангладеш или Лагоса в Нигерии, примерно в три раза выше, чем у Нью-Йорка в США, Пекина в Китае или Москвы в России.
Авторы также рассчитали «ожидание потерь» — риск для жизни людей — в течение следующего десятилетия в результате неуправляемых падений ракет.
Предполагая, что каждый повторный вход в атмосферу разбрасывает смертоносные обломки на площади в десять квадратных метров, они обнаружили, что в среднем существует 10-процентная вероятность одного или нескольких жертв в течение следующего десятилетия.
* Адаптировано из этой статьи из The Conversation и переиздано под лицензией Creative Commons.
В частности, на этих орбитах аппарат проводит около 20% своего времени над землей. Широкая оценка говорит нам, что 20% земли заселено, а это означает, что существует 4%-ная вероятность повторного входа Long March 5B над населенной территорией.
Это может показаться довольно высоким. Но если учесть, сколько «обитаемой земли» на самом деле покрыто людьми, то вероятность травм или гибели становится значительно меньше.
С другой стороны, вероятность повреждения имущества выше. Он может достигать 1% для любого повторного входа в атмосферу Long March 5B.
Кроме того, общий риск, связанный с космическим мусором, будет возрастать по мере увеличения количества запускаемых и возвращающихся в атмосферу объектов.
Текущие планы компаний и космических агентств по всему миру предполагают еще много-много запусков.
Китайская космическая станция «Тяньгун» должна быть завершена к концу 2022 года. А Южная Корея недавно стала седьмой страной, запустившей спутник тяжелее одной тонны, и планирует расширить свой космический сектор (наряду с Японией, Россией, Индией). и Объединенные Арабские Эмираты).
Весьма вероятно, что шансы на попадание будут только расти (но будем надеяться, что они останутся очень низкими).
Как мы можем подготовиться?
На ум приходят два вопроса: можем ли мы предсказать возвращение обломков и что мы можем сделать, чтобы снизить риск?
Начнем с прогнозов. Может быть чрезвычайно сложно предсказать, где объект на неконтролируемой орбите снова войдет в атмосферу Земли. Общее эмпирическое правило гласит, что неопределенность предполагаемого времени входа в атмосферу будет составлять от 10% до 20% оставшегося орбитального времени.
Это означает, что объект с прогнозируемым временем входа в атмосферу через 10 часов будет иметь запас неопределенности около одного часа. Таким образом, если объект обращается вокруг Земли каждые 60-90 минут, он может попасть практически в любое место.
Улучшение этого предела неопределенности является большой проблемой и потребует значительного объема исследований. Даже в этом случае маловероятно, что мы сможем предсказать место повторного входа объекта более точно, чем в пределах 1000 км (621 мили).
Способы снижения риска
Снижение риска — непростая задача, но есть несколько вариантов.
Во-первых, все объекты, выведенные на околоземную орбиту, должны иметь план безопасного ухода с орбиты в безлюдную зону. Обычно это SPOUA (необитаемый район южной части Тихого океана), также известный как «кладбище космических кораблей».
Также есть возможность тщательно спроектировать компоненты так, чтобы они полностью распадались при входе в атмосферу.
Если все сгорит при попадании в верхние слои атмосферы, существенного риска уже не будет.
Уже есть некоторые руководящие принципы, требующие минимизации риска космического мусора, такие как руководящие принципы Организации Объединенных Наций по долгосрочной устойчивости космической деятельности, но механизмы для них не указаны.
Кроме того, как эти рекомендации применяются на международном уровне и кто может обеспечить их соблюдение? Такие вопросы остаются без ответа.
В общем, стоит ли вам опасаться попадания космического мусора? На данный момент нет. Важны ли дальнейшие исследования космического мусора для будущего? Абсолютно.
—
Эта статья изначально появилась под номером в The Conversation и переиздается по лицензии Creative Commons.
—
Присоединяйтесь к миллиону будущих поклонникам, полюбив США по телефону Facebook , или следуйте за нами по номеру Twitter или 99927 или 999927 или 999927.
Если вам понравилась эта история, sign up for the weekly bbc.com features newsletter , called «The Essential List» – a handpicked selection of stories from BBC Future , Culture , Worklife , Travel и Reel доставляется на ваш почтовый ящик каждую пятницу.
Падение космического мусора из SpaceX, НАСА, Китай, риск для жизни, собственность
- Космический мусор, по-видимому, из Китая и миссии NASA SpaceX, упал на Землю и разбился о землю.
- Исследователи подсчитали, что существует 10-процентная вероятность того, что человек пострадает от падающего космического мусора в течение десяти лет.
- Эксперты говорят, что контролируемый вход в атмосферу, изучение упавших обломков и системы предупреждения могут снизить эти шансы.
Спасибо за регистрацию!
Получайте доступ к своим любимым темам в персонализированной ленте, пока вы в пути.
Идет дождь из частей ракеты, и специалисты по космическому мусору опасаются, что когда-нибудь кусок обломков, упавший с орбиты Земли, ударит человека.
Ракета-носитель 25-тонной ракеты Long March 5B, которая в конце июля вывела на орбиту часть новой китайской космической станции, в субботу потерпела крушение на Земле.
Хотя часть ракеты-носителя, вероятно, сгорела во время падения через атмосферу Земли, сообщения указывают на то, что части ракеты могли пережить падение и разбиться вблизи населенных районов Борнео, острова в Юго-Восточной Азии.
Обломки были обнаружены как на малайзийской, так и на индонезийской сторонах острова, а также в океане недалеко от Филиппин. Места сообщений об обломках находились на пути входа ракеты-носителя в атмосферу, ранее рассчитанном экспертами по орбитальному мусору.
«Для меня они выглядят как части ракеты, — сказал Тед Мюльхаупт, консультант отдела главного инженера Аэрокосмической корпорации, добавив: — У меня нет причин оспаривать, что это части этой ракеты».
В июле пастух в Австралии обнаружил загадочный кусок обломков, торчащий из земли и достигающий почти 10 футов в высоту.
В среду Австралийское космическое агентство заявило, что гигантская часть оборудования была извлечена из выброшенного ствола космического корабля SpaceX Crew Dragon, который в прошлом году перевозил астронавтов для НАСА.
Только Китай и SpaceX могут подтвердить, что эти части взяты с их космического корабля. Но такие эксперты, как Мюльгаупт, говорят, что верят этим сообщениям.
«Я не сомневаюсь», — сказал Insider Джонатан Макдауэлл, астроном из Гарварда, который тщательно отслеживает объекты на орбите Земли.
Это лишь пара ярких примеров широко распространенного явления. По словам Мюльгаупта, работающего над базой данных о возвращении в атмосферу Аэрокосмической корпорации, каждый день множество искусственных объектов падают с орбиты и возвращаются на Землю.
Многие космические объекты сгорают в атмосфере, но куски материала регулярно выживают при падении. Эксперты Аэрокосмической корпорации говорят, что до 40% массы крупного космического объекта, падающего с орбиты, достигнет земли. По словам Мюльгаупта, примерно раз в неделю с орбиты падает объект весом не менее 1 тонны и снова входит в атмосферу.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature в июле, исследователи рассчитали примерно 10-процентную вероятность того, что обломки поразят одного или нескольких человек в течение 10-летнего периода.
«Если бросать кости слишком много раз, кому-то повезет», — сказал Макдауэлл.
Переполненное небо означает больше падающего космического мусора
Обломки найдены в поле в Новом Южном Уэльсе, Австралия.
Брэд Такер
900:04 Обычно после запуска ракеты-носители устремляются в самую отдаленную часть Тихого океана — процесс, называемый «управляемым входом в атмосферу». Предполагается, что более мелкие выброшенные объекты, такие как ствол Crew Dragon, либо сгорают в атмосфере, либо выходят на орбиту вокруг Земли и остаются там.Но в случае с Long March 5B Китай не разработал ракетный ускоритель для управляемого входа в атмосферу. Вместо этого он случайным образом падал на Землю при каждом из трех запусков. В мае 2020 года обломки одной из этих ракет были обнаружены возле двух деревень в Кот-д’Ивуаре, что, как сообщается, привело к материальному ущербу.
Китайская ракета Long March-5B Y2 стартует с космодрома Вэньчан в провинции Хайнань, Китай, 29 апреля 2021 года.
China Daily через REUTERSУскорители «Чанчжэн-5В» являются одними из самых крупных объектов, падающих на Землю, но неконтролируемый вход в атмосферу не уникален для Китая. В 1979 году космическая станция НАСА «Скайлэб» быстро снизилась, разбросав обломки над Австралией. Однако сегодня контролируемый повторный вход является стандартной практикой.
Несмотря на всплеск космической активности в последние годы, вышедшие из строя космические объекты все чаще сбрасываются на Землю под контролем. «Принимая во внимание, что 30 лет назад ступень ракеты была бы оставлена на орбите и через несколько лет совершила бы неконтролируемый вход в атмосферу», — сказал Макдауэлл.
Тем не менее, Мюльгаупт опасается, что в будущем инциденты с падением хлама, например, обломка Crew Dragon, приземлившегося в Австралии, станут более частыми.
В космическом полете стандартный приемлемый уровень риска для жизни человека составляет один к 10 000. Но когда такие компании, как SpaceX, планируют запустить на орбиту десятки тысяч спутников, эти шансы означают, что некоторые из них сбросят на Землю куски металла.
: Несколько компаний, запускающих группировки спутников, и большее количество космических агентств, управляющих космическими кораблями, увеличивают вероятность того, что обломки приземлятся где-нибудь в густонаселенном месте.
«Вы делаете это достаточно часто, вы делаете это достаточно долго, вам повезет, и вы обрушите его посреди городского парка», — сказал Мюльгаупт.
Вывоз космического мусора
На данный момент лучший способ предотвратить катастрофу с космическим мусором – убедить все страны и компании взять на себя обязательство практиковать контролируемый вход в атмосферу.
«Китайская Народная Республика не поделилась конкретной информацией о траектории, поскольку их ракета Long March 5B упала на Землю», — написал в субботу в Твиттере администратор НАСА Билл Нельсон, добавив, что все космические державы должны принять участие в ответственном космическом поведении.
«Это имеет решающее значение для ответственного использования космоса и обеспечения безопасности людей здесь, на Земле», — добавил Нельсон.
Группы поддержки работают с космическим кораблем SpaceX Crew Dragon Resilience вскоре после того, как он приводнился с астронавтами с Международной космической станции в мае 2021 года. Билл Ингаллс/НАСА через Getty Images Компании и космические агентства также могут изучать космический мусор, чтобы выяснить, почему он упал с орбиты и почему некоторые его части не сгорели по пути.
Например, Мюльгаупт сказал, что самый большой кусок предполагаемого мусора SpaceX в Австралии — это участок, где металл соединяется с углеродным волокном. Почему это крепление оторвалось от остальной части космического корабля и пережило огненное падение на Землю, — это вопрос, на который Мюльгаупт хочет получить ответ.
«Надеюсь, они заберут его, а потом скажут нам», — сказал Мюльгаупт.
Лучшее понимание падающих обломков может помочь информировать системы предупреждения в реальном времени, как для людей на земле, так и для людей, летающих на самолетах. По словам Мюльхаупта, поскольку пассажирские самолеты постоянно пересекают планету, пилоты должны быть предупреждены о космическом мусоре. Столкновение маловероятно, но если бы оно произошло, ущерб был бы катастрофическим, особенно для коммерческого рейса с пассажирами.
«Возможность поразить незащищенного человека, стоящего на открытом воздухе, — это одно, но вы получаете самолет в полете, и теперь внезапно последствия намного серьезнее», — сказал Мюльгаупт.