Как утилизировать космический мусор? | AKM.RU
Экология России 12 апреля 2022 17:30
Что такое космический мусор?
Космический мусор не однороден. Он включает в себя разные нефункциональные объекты – части ракет, вышедшие из строя спутники, фрагменты от орбитальных столкновений, выброшенные во время миссий предметы. И с каждым годом их количество растет. На орбите находится более 128 миллионов фрагментов так называемого «неотслеживаемого мусора» размером менее 1 см, около 900 000 фрагментов мусора размером 1–10 см, а также около 30 000 объектов размером с крупный грейпфрут и более. Они движутся со скоростью 29 000 км/ч. На такой скорости любой из этих объектов способен полностью уничтожить космический корабль. Это одна из причин, которая вызывает серьезное беспокойство. Чем выше высота, тем дольше орбитальный мусор остается на околоземной орбите. Обломки, оставленные на орбитах ниже 600 км, обычно падают на Землю в течение нескольких лет, на высоте более 1000 км мусор будет вращаться вокруг Земли в течение столетия или более.
Спутники как основной загрязнитель космоса
В настоящее время десятки тысяч новых спутников отправляются в космос. Логично, что отношение к спутниковым операторам в последнее время меняется. Они стали важным компонентом космической экосистемы, они должны быть более ответственными за переполненность космического пространства. С другой стороны, они как никто другой должны быть заинтересованы в уменьшении количества мусора, ведь их продукт все чаще становится жертвой столкновений с несущимися на скорости обломками. Это вынуждает производителей внедрять в свои спутники технологии маневренности и спуска с орбиты. В последнее время появляются стартапы, которые позволяют с помощью наземной космической картографии отслеживать обломки и продавать эти услуги спутниковым операторам. Возможно, что в будущем эти данные будут основанием для предъявления ущерба, а выписать штрафы станет организация под названием «Космоснадзор».
Какие варианты утилизации космического мусора
Смерть от кремации
Одним из способов утилизации отслуживших свой век спутников является кремация.
Их намеренно сжигают в атмосфере Земли. Однако это технология применима только к небольшим спутникам, имеющим низкие орбиты. Более крупные спутники могут полностью не сгореть в атмосфере, и это создаст дополнительные экологические и разрушительные проблемы в случае их столкновения с поверхностью планеты.
Орбитальные кладбища
Если спутник нельзя отправить на огненную смерть в атмосферу, его владельцы могут отослать его на так называемые орбитальные кладбища. Старый спутник, у которого еще осталось топливо, можно перепрограммировать на дальнюю орбиту, которая находится в 36 000 километрах от Земли, и там он вряд ли помешает активным спутникам. Примером спутника, получившим упокоение на орбитальном кладбище, стал российский спутник связи «Экспресс-АМ11». Он столкнулся с космическим мусором и был отправлен в вечный полет в 2006 году.
Сбивание спутников ракетами
Старый спутник также можно сбить ракетой, чтобы он взорвался в космосе.
Так поступили со своим спутником-шпионом «USA 193» США в 2008 году, Военные сбили его ракетой, когда стало ясно, что спутник падает на Землю с полным баком токсичного топлива. Такой способ утилизации тоже не совершенен: он также может стать космическим мусором, разлетевшимся по орбите.
Мусорная реформа в космосе
На данный момент у космической отрасли и ее заинтересованных сторон есть два варианта. Они могут либо создать структуру, способную решить проблему космического мусора, либо продолжать двигаться по нынешнему пути с небольшим регулирующим надзором и еще меньшими требованиями к устойчивому использованию космоса.
Глядя на историю космического мусора, можно с уверенностью предположить, что, если ничего не изменится, то количество мусора будет продолжать расти, особенно на более загруженных околоземных орбитах.
В авиации есть поговорка: «Правила пишутся кровью». Подразумевается, что правила часто основаны на уроках, извлеченных из событий, которые стоили значительного ущерба для имущества или жизни людей.
Еще одно крупное столкновение может заставить международное космическое сообщество прийти к более жестким правилам в отношении частной космической отрасли, которая игнорирует устойчивый подход. И, конечно, очевидно, что все способы для решения проблемы космического мусора должны быть совместными международными усилиями.
Пресс-релиз подготовлен на основании материала, предоставленного организацией. Информационное агентство AK&M не несет ответственности за содержание пресс-релиза, правовые и иные последствия его опубликования.
Свалка на орбите: почему космический мусор становится все опаснее
Миллионы рукотворных обломков угрожают работе спутников и МКС, но за последние годы появились технологии, которые позволят провести генеральную уборку околоземного пространства
29 апреля ракета-носитель «Чанчжэн-5B» (она же Long March 5B) вывела на орбиту базовый блок новой китайской орбитальной станции.
Но затем произошло непредвиденное. Вторая ступень ракеты массой в несколько сотен килограммов стала снижаться по нерасчетной траектории. Управлять ею было невозможно — на борту просто не было подходящих систем.
Закончили чтение тут
Специалисты могли только предполагать, где объект войдет в атмосферу и долетят ли раскаленные обломки до поверхности Земли. Радары «Роскосмоса» и NASA непрерывно следили за падающим блоком ракеты, но никакой возможности повлиять на ситуацию не было. 9 мая злополучная ступень сгорела над Индийским океаном. Но всегда ли будет так везти?
Замусоренная ВселеннаяВ учебниках географии середины XX века писалось, что ресурсы Мирового океана практически неисчерпаемы. Вряд ли кому-то приходило в голову, что пластиковые бутылки или одноразовые зажигалки могут стать проблемой для необозримых водных просторов.
Космическим мусором считаются любые рукотворные космические объекты, уже не служащие никакой полезной цели. Самые большие из них — отслужившие свой срок многотонные спутники. Самые миниатюрные — кусочки краски, отколотые от космических аппаратов микрометеоритами.
Все фрагменты космического мусора в околоземном пространстве размером более 10 сантиметров отслеживаются и заносятся в каталоги. Объекты с габаритами в несколько сантиметров или хотя бы миллиметров тоже могут быть замечены радарами, но полного их перечня не существует, только статистические оценки.
По подсчетам экспертов NASA, у нас над головой кружит 23 000 фрагментов космического мусора размером более десяти сантиметров, 500 000 — от одного до десяти сантиметров и 100 млн — от одного миллиметра до сантиметра.
Общая масса этой космической свалки превышает 8000 тонн.
Регулировщик на орбите: как стартап из Калифорнии предотвращает космические ДТП
Под ударом из космосаУже полвека фрагменты космического мусора размером более 10 см входят в атмосферу Земли каждый день. Почти всегда они при этом полностью сгорают. Лишь крупные спутники, космические корабли и орбитальные станции достаточно массивны, чтобы часть раскаленных обломков достигла поверхности планеты. Их траектории просчитывают заранее, чтобы эти рукотворные метеориты падали на так называемом кладбище космических кораблей. Оно находится в удаленном от берегов и закрытом для судоходства районе Тихого океана. Именно там нашли свой последний приют многие орбитальные станции, в том числе прославленный «Мир» и космические грузовики, загруженные отходами жизнедеятельности космонавтов.
Правда, иногда возникает нештатная ситуация, и аппарат снижается по нерасчетной траектории. Так и случилось с верхней ступенью «Чанчжэн-5B», а до этого — с первой китайской орбитальной станцией «Тяньгун-1». В этом случае обломки теоретически могут упасть куда угодно.
Остатки «Тяньгун-1» в 2018 году рухнули в океан, но такие инциденты случались и над сушей. В 1979 году в Австралии упали фрагменты принадлежащей США орбитальной станции Skylab, в 1991 году в Аргентине — советской станции «Салют-7». Однако и тогда человечество отделалось легким испугом.
Дело в том, что большая часть поверхности планеты совершенно безлюдна: 70% ее покрыто водой, более 20% составляют пустыни, включая полярные, а есть еще тундра, горы, тайга… Крайне маловероятно, чтобы космический гость, будь он творением человека или природы, упал так неудачно, чтобы причинить кому-либо вред.
Правда, в 2007 году обломок сошедшего с орбиты российского спутника едва разминулся с самолетом. Впрочем, авиакомпания была предупреждена о месте и времени предполагаемого падения еще за две недели до этого происшествия.
Что до материального ущерба, то самый серьезный инцидент был связан с советским спутником «Космос-954». В 1978 году контроль над аппаратом был внезапно потерян, и операторы не смогли предотвратить падение. Дождь обломков над безлюдными просторами Северной Канады обошелся бы без последствий, не будь «Космос-954» оборудован ядерным реактором. Операция по ликвидации радиоактивного загрязнения растянулась на много месяцев. Канада предъявила СССР счет на более чем 6 млн канадских долларов, из которых было выплачено 3 млн.
Итак, опасности получить удар по голове каким-нибудь болтом от спутника практически нет.
И даже если произойдет инцидент, он вряд ли затронет населенные территории.
Привет из зазеркалья: есть ли в космосе антизвезды
Выжить на орбитеА вот ситуация с безопасностью самих космических аппаратов далеко не так безоблачна. Известно как минимум о трех случаях столкновения спутников с космическим мусором, после чего они были выведены из строя. Поскольку количество запускаемых спутников непрерывно растет, эти происшествия вряд ли были последними.
Самое нашумевшее орбитальное ДТП произошло в 2009 году, когда в действовавший спутник связи Iridium 33 врезался нефункционирующий аппарат «Космос-2251». В результате оба объекта разлетелись на множество обломков.
Дело в том, что как действующие спутники, так и космический мусор движутся по низкой околоземной орбите со скоростью 7–8 км/с, то есть в несколько раз быстрее пули.
При этом даже миллиметровый обломок металла превращается в убийственный снаряд.
Подобные происшествия угрожают и космонавтам. Примерно раз в год орбиту МКС приходится менять, чтобы избежать столкновения с очередным фрагментом мусора.
Беззащитные перед космосом: десятиметровый астероид прошел над Землей незамеченным ниже МКС
Там, где не сорятСегодня космические агентства России, США, Китая, Японии и Франции, а также Европейское космическое агентство (ЕSА) официально придерживаются принципов, которые кратко можно выразить так: «Мы больше не будем захламлять космос». При ООН существует Межагентский координационный комитет по космическому мусору — своего рода площадка для координации усилий разных игроков.
Правда, реальные действия некоторых космических держав не всегда соответствуют благозвучным декларациям. Так, в 2007 году Китай испытал противоспутниковое оружие на собственном выведенном из эксплуатации метеоспутнике Fengyun-1C. Аппарат разрушился на тысячи фрагментов, пополнивших собой «орбитальную свалку».
Как же человечество борется с превращением в космический мусор спутников, которые, кстати, запускаются сотнями в год? Есть две стратегии — для низкой околоземной орбиты и для высокой геостационарной.
Околоземные спутники после окончания эксплуатации переводятся на низкие «самоубийственные» орбиты. Заметим, что даже на высоте 600 км остатки воздуха достаточно сильно тормозят аппарат, чтобы всего через несколько лет он вошел в плотные слои атмосферы и сгорел. Такая судьба давно постигла бы и МКС, находящуюся в 400 км над Землей, если бы ее орбиту регулярно не поднимали.
Однако большая часть обломков кружит на высоте 750–1000 км, а здесь объект может существовать веками и тысячелетиями. Так что важно вовремя спустить спутник пониже, чтобы он не провел эти века в качестве мусора.
Совсем по-другому борются с засорением геостационарной орбиты, расположенной в 36 000 км над Землей. Это слишком далеко, чтобы аппараты проделывали обратный путь до Земли ради очистительного огня атмосферы. Поэтому обычно их просто уводят на так называемую орбиту-кладбище. Она неудобна для работающих спутников, поэтому на ней и складируют будущий космический мусор.
Искатель жизни: чем уникальна новая марсианская миссия
В космос со швабройОднако перестать сорить — только полдела.
Многие эксперты уверены, что количество космического мусора будет расти как снежный ком, даже если человечество больше не выведет на орбиту ни одного аппарата. Ведь каждый новый обломок, порожденный очередным космическим столкновением, в свою очередь превращается в «пушечное ядро» и может стать участником новых столкновений.
Это значит, что в космосе необходима уборка. И чем раньше мы сведем с востребованных орбит отслужившие свое спутники, тем меньше у нас будет проблем с нарастающей лавиной обломков.
Разрабатывается множество проектов по уборке космического мусора. Впрочем, основных подходов к устройству космического веника всего два. Во-первых, можно тормозить фрагменты мусора лучом лазера или струей плазмы. Тогда они потеряют скорость, перейдут на более низкую орбиту и сгорят в атмосфере. Правда, подобные технологии пока испытывались только в земных лабораториях.
Во-вторых, аппарат-уборщик может прикрепляться к отработавшим спутникам и сходить с орбиты вместе с ними. Этакое самопожертвование ради чистоты космоса.
Между прочим, некоторые технологии механического захвата мусора уже прошли первые испытания на орбите. В 2018 году спутник RemoveDEBRIS, разработанный в Университете Суррея и запущенный астронавтами с МКС, поочередно опробовал два способа ловли космического мусора. Он успешно зацепил его гарпуном и поймал сетью. Правда, в этих тестах использовались специально выпущенные в космос объекты. Испытания на реальном космическом мусоре — дело будущего.
RemoveDEBRIS — это исследовательский проект, но космическая уборка уже стала предметом коммерции. Первым в истории контрактом на удаление космического мусора стал договор между Европейским космическим агентством и швейцарским стартапом ClearSpace. Исполнитель обязался разработать и построить робота-уборщика ClearSpace-1, который должен быть запущен в 2025 году.
Цель этой пробной миссии — сжечь в атмосфере Земли один-единственный фрагмент космического мусора. Эта честь выпала отработанному элементу ракеты Vega, запущенной в 2013 году. Он представляет собой стокилограммовый полый конус, обращающийся вокруг Земли на высоте около 800 км.
Планируется, что ClearSpace-1 захватит «жертву» четырьмя манипуляторами. Крепко сцепившись с ней, чистильщик-камикадзе возьмет курс на самоуничтожение в атмосфере Земли.
Заметим, что ЕSА собирается заплатить за эту услугу €86,2 млн. Эта сумма сравнима со стоимостью запуска на орбиту нового спутника. Вот уж поистине королевский гонорар для любой уборщицы.
Вселенную лихорадит: температура космоса выросла в несколько раз и чем это может грозить
Покончить с расточительностьюЕсть и еще один аспект проблемы.
Спутники приходится запускать так часто, потому что до сих пор на орбите невозможны ни их дозаправка, ни сколь угодно мелкий ремонт. Немыслимо бросить автомобиль и купить новый, если у него просто закончился бензин или пробита шина. Но с космическими аппаратами стоимостью в сотни миллионов долларов поступают именно так. Само собой, эти брошенные спутники превращаются в космический мусор, а вслед за ними приходят новые, чтобы уже через 10–15 лет тоже пополнить собой космическую свалку.
Ситуация начала меняться с запуском проекта Mission extension vehicle (MEV), реализуемого Northrop Grumman Corporation и ее дочерней компанией SpaceLogistics LLC. Обычно спутники выводятся из эксплуатации не потому, что бортовые системы вышли из строя, а после завершения запасов топлива — нельзя корректировать орбиту и поддерживать нужную ориентацию в пространстве. Аппарат MEV стыкуется с таким спутником и берет эти функции на себя, фактически играя роль буксира.
Это позволяет эксплуатировать спутник еще несколько лет, отсрочив его превращение в космический мусор. А после завершения миссии MEV может увести подопечного на орбиту-кладбище, где его разрушение не будет никому угрожать.
У Northrop Grumman есть контракт с телекоммуникационным гигантом Intelsat, под управлением которого находится 50 спутников связи на геостационарной орбите. На сегодняшний день аппараты серии MEV успешно продлили эксплуатацию уже двух спутников. Первая стыковка состоялась 25 февраля 2020 года. Она стала не только первым случаем продления жизни спутника, исчерпавшего топливо, но и вообще первой стыковкой коммерческих космических аппаратов. Вторая «спасательная операция» состоялась 12 апреля 2021-го.
MEV не позиционируется как уборщик мусора, его дело — продлевать эксплуатацию действующих аппаратов. Но, по заявлениям разработчиков, он может стыковаться со спутниками всех основных типов.
А значит, теоретически его можно использовать и в качестве чистильщика.
Продление работы существующих спутников, заблаговременное сведение их с орбиты и уборка уже существующего мусора — три кита, на которых должна опираться чистота околоземного пространства. На этом пути еще многое предстоит сделать. Но шаг за шагом в космос приходит земной подход к экологии и логистике. Возможно, именно в этом и состоит настоящее освоение космического пространства.
Мнение редакции может не совпадать с позицией автора
Космические деньги: почему бизнесмены инвестируют в безвоздушное пространство
8 фото
Космический мусор падает с неба?
Да, это так! В среднем ежегодно в атмосферу Земли попадает от 200 до 400 отслеживаемых объектов. Это примерно по одному в день! К счастью, люди редко страдают от падений с неба (из космоса).
Во многом это игра с числами. Человеческое население живет на небольшом проценте от общей площади поверхности Земли. Таким образом, любые объекты, которые не сгорают и не распадаются при входе в атмосферу, скорее всего, упадут в океан (который покрывает более 70% поверхности Земли) или в малонаселенную область суши.
Сеть наблюдения за космическим пространством США, управляемая Объединенным командованием функционального компонента по космосу, входящим в состав ВВС США, в сотрудничестве с Управлением программы НАСА по орбитальному мусору оценивает, что в настоящее время на орбите Земли находится более 170 миллионов фрагментов космического мусора. . Большинство из них крошечные (менее 1 мм), но примерно 30 000 из них больше мяча для софтбола. Только около 1000 из них являются настоящими космическими кораблями.
Космический мусор — это совокупность вышедших из строя искусственных объектов в космосе, таких как старые спутники, отработавшие ступени ракет и фрагменты от распада, эрозии и столкновений.
Эти предметы отслеживаются сетью космического наблюдения (SSN). Эта сеть состоит как из наземных датчиков, таких как радары и телескопы, так и из космических систем. Эта сеть имеет множество применений, включая знание орбит космического мусора, а также обеспечение соблюдения космических договоров.
Несмотря на свой размер, даже самые маленькие объекты, некоторые из которых не могут быть обнаружены датчиками, могут быть опасны для беспилотных и пилотируемых космических аппаратов. Это потому, что они вращаются на очень высоких скоростях. Это быстрее пули, а это значит, что обломки могут легко пробить защитное покрытие на спутниках или космических кораблях.
Хотя космический мусор редко беспокоит людей на Земле, нашим спутникам в небе часто приходится избегать его опасного пути.
NOAA / НАСА Спутник АЭС Суоми избежал лобового столкновения на скорости 35 000 миль в час
Например, в спокойное в остальном воскресенье в сентябре 2014 года команда миссии Суоми АЭС отслеживала возможное близкое приближение обломков (который, как было установлено, находился между 4 дюйма и 3,3 фута в диапазоне размеров).
К вечеру риск был оценен как достаточно высокий, чтобы начать планировать вывод спутника в более безопасную зону.
Команда определила, что небольшой объект космического мусора двигался со скоростью почти 17 000 миль в час прямо к АЭС Суоми. Они подсчитали, что, если не будет предпринято никаких действий, во вторник, 30 сентября, спутник, вероятно, промахнется всего на 300 футов. С учетом этого решение было принято в 13:30. в понедельник, 29 сентября, для Центра спутниковых операций NOAA, или NSOF, в Сьютленде, штат Мэриленд, для перемещения АЭС Суоми.
«Поскольку АЭС Суоми движется с той же скоростью, что и обломки, если бы произошло столкновение, оно произошло бы на общей скорости почти 35 000 миль в час. Это было бы катастрофой не только для спутника, но и привело бы к в тысячах новых обломков», — сказал Гарри Соломон, руководитель миссии NOAA/NASA Suomi NPP.
С момента запуска АЭС Суоми в октябре 2011 года она успешно выполнила несколько маневров по снижению риска, чтобы избежать космического мусора!
Столкновения спутников в открытом космосе
По данным НАСА, произошло только три крупных столкновения, приведших к катастрофе из-за космического мусора.
Первый произошел в 1996 году, когда французский военный разведывательный спутник Cerise застрял в обломках французской ракеты, взорвавшейся десятью годами ранее. В 2007 году Китай запустил ракету, предназначенную для уничтожения старого метеорологического спутника, которая успешно поразила и добавила на орбиту Земли 3000 фрагментов космического мусора. А в 2009 годупервое столкновение двух неповрежденных спутников произошло, когда американский Иридиум 33 взорвался после того, как с ним столкнулся почивший российский Космос-2251 на скорости более 26 000 миль в час. В результате образовалось более 2000 фрагментов космического мусора, один из которых прошел рядом с Международной космической станцией в марте 2012 года, когда экипаж укрылся в двух пристыкованных космических кораблях «Союз», пока не прошел мусор.
Где безопасно разбить космический мусор? Самое отдаленное место на Земле!
В рамках глобальных усилий по уменьшению космического мусора многие группы спутниковых миссий могут безопасно маневрировать выведенными из эксплуатации спутниками обратно в атмосферу Земли, так что происходит одно из двух.
Для спутников, находящихся на близкой к Земле орбите, операторы снижают орбиту выведенного из эксплуатации спутника, чтобы он естественным образом вернулся в атмосферу в течение 25 лет (так называемое «правило 25 лет»). Когда спутник начинает падать обратно к Земле и теряет высоту, сжатие и трение в плотной области атмосферы, ближайшей к Земле, генерирует много тепла, которое разрушает и сжигает большую часть оборудования спутника.
Или, если у спутника достаточно топлива, он может пролететь сквозь атмосферу и упасть в океан. У этого места в Тихом океане много названий: Точка Немо (что в переводе с латыни означает «никто») и Океанский полюс недоступности. Ближайшая суша находится на расстоянии 1450 морских миль.
Вездеход ЕКА имени Жюля Верна распадается на огненный шар при повторном входе в атмосферу Земли 29 сентября 2008 года. НАСА/ЕКА/Билл Моэд и Джесси Карпентер
Что такое космический мусор и почему он представляет проблему?
С начала космической эры в 1950-х годах мы запустили тысячи ракет и отправили на орбиту еще больше спутников.
Многие все еще там, и мы сталкиваемся с постоянно растущим риском столкновения по мере того, как мы запускаем больше.
Пока люди исследуют космос, мы также создаем небольшой беспорядок. Вокруг нашей планеты вращаются тысячи мертвых спутников, а также обломки всех ракет, которые мы запускали за эти годы. Однажды это может стать проблемой.
Что такое космический мусор?
Космический мусор или космический мусор — это любое оборудование или мусор, оставленный людьми в космосе.
Это может относиться к большим объектам, таким как мертвые спутники, которые вышли из строя или остались на орбите в конце своей миссии. Это также может относиться к более мелким вещам, таким как обломки или пятна краски, упавшие с ракеты.
На Луне тоже остался некоторый искусственный мусор.
Видео GoPro о ракете, разделяющей
Ракеты могут выбрасывать множество мелких обломков, таких как пятна краски, когда они достигают космоса, как показано в этом видео GoPro
Сколько там космического мусора?
В настоящее время около 2000 активных спутников вращаются вокруг Земли, а также 3000 мертвых спутников засоряют космос.
Более того, существует около 34 000 фрагментов космического мусора размером более 10 сантиметров и миллионы более мелких фрагментов, которые, тем не менее, могут оказаться катастрофическими, если они столкнутся с чем-то еще.
Первый в мире спутник «Спутник-1» был запущен Советским Союзом 4 октября 1957 года. Фото: NSSDC, NASA через Wikimedia Commons.
Как космический мусор попадает в космос?
Весь космический мусор является результатом того, что мы запускаем объекты с Земли, и он остается на орбите до тех пор, пока не войдет в атмосферу.
Некоторые объекты на более низких орбитах в несколько сотен километров могут быстро вернуться. Они часто возвращаются в атмосферу через несколько лет и по большей части сгорают, поэтому не достигают земли. Но обломки или спутники, оставленные на больших высотах в 36 000 километров, где спутники связи и метеорологические спутники часто размещаются на геостационарных орбитах, могут продолжать вращаться вокруг Земли в течение сотен или даже тысяч лет.
Более 5000 запусков ракет вывели спутники на орбиту с начала космической эры в 1957 году © SpaceX (CC BY-NC 2.0) через Flickr
Некоторый космический мусор возникает в результате столкновений или противоспутниковых испытаний на орбите. Когда два спутника сталкиваются, они могут разбиться на тысячи новых частей, создавая множество новых обломков. Это редкость, но несколько стран, включая США, Китай и Индию, использовали ракеты, чтобы практиковаться в подрыве собственных спутников. Это создает тысячи новых фрагментов опасного мусора.
Какие риски представляет космический мусор для освоения космоса?
К счастью, на данный момент космический мусор не представляет большой опасности для наших исследований. Наибольшую опасность он представляет для других спутников на орбите.
Эти спутники должны уйти с пути всего этого приближающегося космического мусора, чтобы быть уверенными, что они не будут поражены и потенциально повреждены или уничтожены.
Всего на всех спутниках ежегодно выполняются сотни маневров по предотвращению столкновений, в том числе на Международной космической станции (МКС), где живут астронавты.
МКС должна выполнить маневры по предотвращению столкновений, чтобы избежать повреждения космическим мусором. Кредит: НАСА.
К счастью, столкновения случаются редко: китайский спутник распался в марте 2021 года после столкновения. До этого последний спутник, который столкнулся и был уничтожен космическим мусором, был в 2009 году. И когда дело доходит до исследования за пределами земной орбиты, ни один из ограниченного количества космического мусора не представляет проблемы.
Как убрать космический мусор?
Организация Объединенных Наций просит все компании убрать свои спутники с орбиты в течение 25 лет после окончания их миссии. Однако это сложно обеспечить, потому что спутники могут (и часто бывают) выходить из строя. Чтобы решить эту проблему, несколько компаний по всему миру придумали новые решения.
Сюда входит снятие мертвых спутников с орбиты и перетаскивание их обратно в атмосферу, где они сгорят. Способы, которыми мы могли бы сделать это, включают использование гарпуна для захвата спутника, ловлю его в огромной сети, использование магнитов для захвата или даже запуск лазеров для нагрева спутника, увеличивая его атмосферное сопротивление, так что он падает с орбиты.
Миссия RemoveDEBRIS
В 2018 году миссия Surrey Satellite Technology по RemoveDEBRIS практиковалась в захвате спутника гигантской сетью. Посмотрите кадры из команды доставки миссии Surrey Nanosats SSC.
Однако эти методы применимы только для крупных спутников, вращающихся вокруг Земли. На самом деле у нас нет возможности собирать более мелкие кусочки мусора, такие как кусочки краски и металла. Нам просто нужно дождаться, когда они естественным образом снова войдут в атмосферу Земли.
Что такое синдром Кесслера?
Эту идею предложил ученый НАСА Дональд Кесслер в 1978 году. Он сказал, что если на орбите будет слишком много космического мусора, это может привести к цепной реакции, когда все больше и больше объектов сталкиваются и создают новый космический мусор в процессе. до точки, где орбита Земли стала непригодной для использования.
Такая ситуация была бы экстремальной, но некоторые эксперты опасаются, что один из вариантов может когда-нибудь стать проблемой, и необходимо принять меры, чтобы этого никогда не произошло. Эта идея также была популяризирована в фильме «Гравитация».
Будет ли космический мусор проблемой в будущем?
Вполне может быть. Несколько компаний планируют создать новые огромные группы спутников, называемые мегасозвездиями, которые будут передавать интернет на Землю. Эти компании, в том числе SpaceX и Amazon, планируют запустить тысячи спутников для обеспечения глобального спутникового интернет-покрытия. В случае успеха на орбите могут находиться еще 50 000 спутников. Это также означает, что потребуется выполнить гораздо больше маневров для предотвращения столкновений.
Спутники SpaceX Starlink входят в число нескольких запланированных мегасозвездий спутников © SpaceX (CC BY-NC 2.0), через Flickr
В сентябре 2019 года Европейское космическое агентство провело свой первый спутниковый маневр, чтобы избежать столкновения с мегасозвездием. Необычно избегать активных спутников.
Убедившись, что спутники удаляются с орбиты в разумные сроки после того, как они перестанут быть активными, мы сможем смягчить проблему космического мусора в будущем.