Космические свалки на Земле и на орбите

АрхивСтатьи

Много лет назад консультант NASA Дональд Кесслер предсказал, что когда-нибудь на орбите скопится столько мусора, что о полётах в космос придётся забыть. Его прогноз начал сбываться.

22 сентября 1957 года ракета P-7 прибыла на полигон Тюратам, на месте которого скоро вырастет космодром Байконур. Спустя 13 дней она успешно стартовала с объектом ПС-1, теперь более известным под названием "Спутник-1". От неудачи первый искусственный спутник Земли отделяло совсем немного, но всё обошлось. Пока ТАСС радостно сообщало об успехах советских учёных, а "проклятые империалисты" хватались за голову, "Спутник-1" передавал с орбиты свои позывные.

Спустя две недели его бортовой передатчик замолчал. Мёртвый аппарат продолжал нарезать обороты вокруг Земли ещё несколько месяцев, пока не сгорел в плотных слоях атмосферы. Первый искусственный спутник и следующая за ним по той же орбите вторая ступень его ракеты-носителя стали первыми объектами того рода, который теперь называют "космическим мусором".

В разгоревшейся космической гонке между СССР и США спутники выводились на орбиту один за другим. Почти после каждого старта на орбите оставались бесполезные искусственные объекты, из которых мало-помалу сложилась гигантская космическая свалка, состоящая из 25 с лишним тысяч фрагментов всевозможного оборудования. Если "Спутник-1" в итоге погиб, то американскому спутнику Vanguard I, который был запущен в 1958 году, повезло: его остатки, по данным 2009 года, по-прежнему болтаются на орбите.

Vanguard I

Конечно, космический мусор - это не только неисправные спутники. Другая большая категория объектов на орбитальной свалке - это отработавшие ступени ракет. Также вокруг Земли обращаются и всевозможные вещи, потерянные космонавтами во время выхода в открытый космос, а также мусорные мешки, которые в течении пятнадцати лет выбрасывали со станции "Мир".

Плотность "мусорного пояса" вокруг нашей планеты постоянно растёт. В семидесятых годах прошлого века консультант NASA Дональд Кесслер описал гипотетический сценарий, согласно которому столкновения многочисленных мёртвых аппаратов и остатков ракет приведут к появлению всё большего и большего количества осколков в околоземном пространстве. Риск столкновения с космическим мусором сделает полёты в космос и запуск новых спутников невозможным. Похоже, этот сценарий уже начинает реализовываться.

На мелкие кусочки

Первый случай повреждения функционирующего космического аппарата блуждающими по орбите отбросами зафиксирован 24 июля 1996 года. Тогда ступень ракеты Ariane повредила британский спутник CERISE. К счастью, относительная скорость столкновения была невелика - 14,8 км/с. В результате от научного оборудования спутника отлетел всего один фрагмент. Тем не менее, начало опасным столкновениям на орбите было положено.

Самые пессимистичные прогнозы стали сбываться 11 февраля 2009 года, когда столкнулись два вполне целых и до той поры невредимых спутника: российский "Космос 2251" и один из американских "Иридиумов". В результате катастрофы на орбитальной свалка за один день прибавилось более 500 обломков, большинство из которых по сей день летают вокруг Земли.

Самым нелепым случаем замусоривания орбиты можно считать пробный запуск китайской противоспутниковой ракеты три года назад. Ни один рабочий спутник при этом не пострадал, но последствия были очень печальными. 11 января 2007 года к сломанному метеоспутнику серии Fengyun была запущена ракета, от которой потом отделилась специальная "пуля". Столкновение произошло на высоте 865 километров.

Один из метерологических спутников серии Fengyun

Последствия были печальны. Сломанный спутник распался на 2317 фрагментов, раскиданных по всему курсу движения аппарата. Ещё ни одно столкновение объектов не вносило настолко гигантский вклад в замусоривание орбиты.

Космический мусор угрожает не только спутникам - он представляет вполне реальную угрозу и для пилотируемых экспедиций. Так, например, один из фрагментов проделал в обшивке грузового отсека шаттла Atlantis дыру размером в два с небольшим миллиметра. Что касается МКС, то её пока что миновала такая участь, однако за годы пребывания на орбите, ей восемь раз грозило столкновение с фрагментами других космических аппаратов.

Кто же старательнее всех замусоривает орбиту? Этот вопрос поможет прояснить приведённая выше диаграмма. Согласно ей, больше всего мусора от США - на их счету более 3000 фрагментов. Затем, естественно, идёт Россия, а за Россией - Китай. Не то, чтобы они так уж много всего запускали в космос (по крайней мере, существенно меньше, чем Россия и Америка) - своё третье место КНР заслужила тем самым злосчастным испытанием ракеты.

На Земле

Не стоит думать, что космический мусор встречается только на орбите. На Земле космических свалок тоже хватает. Вот, например, отработанные ступени ракет, которые стартуют с плесецкого космодрома, падают в тундру в Коми. Оленям, конечно, это не нравится - ведь там находятся их пастбища. До 1998 года туда упали отработанные ступени 12000 советских и российских ракет. Куда, думаете, они деваются? Деньги на их уборку и переработку выделили не так давно, но неизвестно, увенчалась ли затея успехом.

С американскими ракетами поступают разумнее. После запуска с космодрома на мысе Канаверал ракетные ускорители приводняются в океан. У них есть специальные парашюты, с помощью которых они планируют вниз. Затем их отыскивают, подбирают, ремонтируют, перезаправляют и используют вновь.

А куда же падают недогоревшие в плотных слоях атмосферы аппараты, которые выводят из эксплуатации по плану? В специальном закрытом для судоходства районе Тихого океана есть гигантская подводная космическая свалка. Она находится в 3900 км от новозеландского города Веллингтон, и именно в этом месте покоятся останки станции "Мир", затопленные там в 2001 году. Помимо них, там же лежат и многочисленные космические грузовики "Прогресс".

Впрочем, если захочется посмотреть на космическую свалку вблизи, вовсе не обязательно нырять в глубины Тихого океана - достаточно выехать на окраину Москвы. Там возле одного парка, на фоне времянок строителей стоит самый настоящий "Буран", советский челнок. Это, конечно, не тот "Буран" которому однажды довелось побывать в космосе, а один из его прототипов. Тем не менее космолёт, стоящий на обычной свалке, выглядит предельно дико.

Генеральная уборка

"Буран" на московской свалке проблемы ни для кого давно не представляет. Куда важнее то, что творится в космосе. Каким образом очистить орбиту от опасного мусора?

В конце девяностых в NASA предлагали делать это с помощью лазера. Смысл проекта заключался в том, чтобы направлять мощный лазерный луч с Земли на фрагмент, чтобы таким образом замедлить его движение и заставить сойти с орбиты. Прототип установки должны были проверить прямо в космосе в 2003 году, на борту шаттла, но, как несложно догадаться, лазеры в космосе у многих политиков ассоциируются с гонкой вооружений. К тому же, в том году случилась катастрофа, в которой погиб шаттл "Коламбия", и всем стало не до "лазерных мётел".

Быть может, сейчас просто не время для того, чтобы думать о таких пустяках? Глава компании Star Inc. Джером Парсон считает, что сейчас как раз самое время, и предлагает решение, которое фирма готова реализовать в ближайшие несколько лет. Можно было бы подумать, что специально для этого Star Inc. и была основана, но нет. Она занимается разработкой космического лифта, для которого космический мусор представляет опасность - ведь столкнись с ним кусок потяжелее, и годы усилий инженеров пойдут насмарку.

Именно поэтому фирма Парсона собирается разработать специальные машины под названием Electric Debris Eliminator, которые начнут пробные полёты в 2013 году, а делом смогут заняться уже к 2017. Эти беспилотные аппараты будут оборудованы сетями, в которые поймают, по утверждению Парсона, практически все фрагменты весом более двух килограмм. Что ж, возможно, основным бизнесом Star Inc. станет в результате вовсе не космический лифт, а именно уборка космического мусора.

Кстати, президент США недавно опять заявил, что бороться с космическим мусором необходимо, и призвал разрабатывать способы решения проблемы (опять были упомянуты "лазерные мётлы", кстати). Впрочем, оно достаточно просто. Юджин Стэнсбери из Управления NASA по космическому мусору говорит, что просто не нужно мусорить - вместо этого стоит думать о последствиях запусков до того, как ракета оторвалась от земли.