Маленький кусочек космического мусора размером всего в несколько сантиметров на определённой высоте может нанести непоправимый ущерб или полностью вывести из строя космический аппарат. Кроме того, бывают ситуации, когда мусор падает на Землю. Как борются с этой проблемой во всём мире, АиФ.ru рассказал директор Института астрономии РАН Борис Шустов.
Мусор маленький — последствия большие
Наталья Кожина, АиФ.ru: Борис Михайлович, чем опасен космический мусор?
Борис Шустов: Космический мусор (КМ) — одна из существенных космических угроз. Это прекратившие свою полезную работу космические аппараты (КА), ступени ракет, многочисленные детали и обломки, появляющиеся при столкновениях или разрушении КА. Он может привести к прекращению всякой деятельности в космосе, поскольку имеет свойство саморазмножаться — крупные обломки аппаратов, сталкиваясь между собой, порождают многочисленное «население» более мелкого мусора.
Конечно, на первый взгляд может показаться, что такой мусор не несёт никакой опасности, но на низких орбитах «убийцами» искусственных спутников Земли могут быть фрагменты размером в один сантиметр! На более высоких, геостационарных, орбитах существенный вред могут нанести фрагменты размером три сантиметра, то есть тоже небольшие. Если люди будут продолжать мусорить во всё большем количестве, то вполне может наступить момент, когда мы уже не сможем выйти в космос.
Другая опасность — попадание крупных объектов КМ на Землю. Вспомните, Казахстан уже выставлял нам счета в десятки миллионов долларов за падение ступеней ракет-носителей с невыгоревшим топливом, гептилом. Химически он очень опасен, то есть последствия от него могут быть плачевными. Конечно, подобные вещи происходят редко, но это тоже угроза, которую не стоит списывать со счетов. Иногда это выливается даже в международные скандалы. В прошлом веке был эпизод, когда наш спутник с ядерным источником на борту упал на территорию Канады. Россия заплатила за это довольно приличный штраф.
— Каковы масштабы космического мусора сегодня?
— На низких орбитах его много, поскольку там летало и летает большое количество космических аппаратов. Замечу, что спутник на такой орбите «обслуживает» в каждый данный момент сравнительно маленькую территорию, поэтому таких спутников нужно много. Специалисты зарегистрировали уже не одно столкновение с космическим мусором работающих КА, приведшее к превращению этих аппаратов тоже в космический мусор.
В зоне орбиты МКС (Международной космической станции) мусора также довольно много. Из-за угрозы столкновения с его фрагментами МКС вынуждена десятки раз маневрировать в течение года.
Но и на более высоких орбитах проблема КМ весьма серьёзна. Особое внимание уделяется сейчас космическому мусору в зоне геостационарной орбиты. Эта зона очень важна для нашей цивилизации. Расположенные там спутники осуществляют связь и вещание на большие территории и могут проводить наблюдения с разными целями (в том числе и военными) сразу за почти половиной земного шара. В этой зоне сейчас расположено более тысячи работающих аппаратов, поскольку это очень выгодное и важное местоположение. Общая стоимость выведенного туда оборудования составляет сотни миллиардов долларов! Это гигантская концентрация средств, и естественно, что частные компании и даже государства серьёзно опасаются из-за какого-то обломка потерять вложенные деньги.
— Можно ли как-то предупредить столкновение?
— Да, чтобы понять, какова вероятность столкновения с тем или иным обломком, нужно следить за ним. Делать это мы можем, только когда знаем его орбиту, то есть можем достаточно точно прогнозировать, где будет данный фрагмент КМ в каждый последующий момент времени. На низкой орбите космический мусор сильно меняет своё положение, например, из-за влияния земной атмосферы, поэтому важно постоянно уточнять её (орбиту), ведь есть изменения, которые заранее просчитать сложно. Мы всё время актуализируем имеющуюся у нас информацию. Это помогает прогнозировать движение на будущее, тогда мы можем сказать, с какой вероятностью тот или иной фрагмент КМ способен столкнуться, например, с Международной космической станцией или спутником. Эти данные очень важны, ведь кто предупреждён, тот вооружён. На системе предупреждения построена и система реагирования. Например, для МКС траекторию движения меняют (осуществляют манёвр), если вероятность столкновения с достаточно крупным фрагментом космического мусора превышает 0,0001 (то есть сотую долю процента).
Лучший способ лечения — профилактика
— Раньше информацию о перемещении космического мусора мы брали у американцев, использовали их каталоги, как сейчас складывается ситуация? Зависимость от данных США остаётся?
— То, о чём вы говорите, ситуация 15–20-летней давности, тогда у нас действительно почти ничего не было: с потерей Советского Союза была существенно ослаблена и национальная система контроля за околоземным пространством. Сегодня картина более оптимистичная, в работу введены новые инструменты наблюдения. Хотя далеко не все опасные обломки мы можем отследить, спрогнозировать их движение. Нужно ещё больше наблюдательных средств, хорошо бы — космического базирования. Пока мы не имеем максимально полной информации. Я уже говорил, что на геостационарной орбите вывести аппарат из строя может обломок размером в три сантиметра, но существующие средства наблюдения позволяют обнаружить на этих расстояниях только обломки больше 10–15 сантиметров. Вот сфера, где нужно улучшить показатели существующей аппаратуры.
— У нас идёт какой-то обмен информацией с иностранными специалистами?
— Обмен есть. Надо сказать, что американцы вообще помещают в интернете свой каталог КМ — это список наблюдаемых объектов с элементами орбиты. Каждый может взять их, посчитать и спрогнозировать движение определённого обломка космического мусора на какое-то время вперёд. Этот каталог насчитывает, по разным оценкам, порядка 17 тысяч объектов.
У нас ведётся примерно такой же каталог. Но он не открытый, хотя при необходимости, насколько я знаю, есть программы обмена информацией. Прежде всего, это относится к Международной космической станции, ведь все заинтересованы в том, чтобы дальнейший полёт был безопасным.
— Борис Михайлович, можно ли исключить попадание мусора в космос?
— Для того чтобы количество мусора хотя бы не увеличивалось, на уровне ООН прописаны (в виде рекомендаций) и согласованы определённые меры. Например, при выводе в космос какого-либо аппарата не должно создаваться излишнее количество различных отделяющихся деталей. Если у вас по технологии положено, что на определённом этапе отделяется какая-то деталь, значит, условно говоря, привязывайте её на шнурок, чтобы не усугублять проблему.
Ещё один способ: когда аппарат становится недействующим, должна быть система, которая уводит его из рабочей зоны, например, из зоны геостационарной орбиты на так называемые орбиты захоронения. Для геостационарной системы такие орбиты лежат на двести и более километров выше. Там объект может существовать очень долго, но при этом не представляет немедленной опасности для тех аппаратов, которые летают ниже. Однако здесь надо учитывать тот момент, что мы можем вывести объект на орбиту захоронения, но под действием солнечной радиации и других эффектов орбита может меняться: как убежать от Земли, так и, наоборот, приблизиться, хотя и медленно. То есть тут тоже не так всё просто.
— Есть какой-то естественный путь очищения космоса от мусора, без человеческого воздействия?
— На низких орбитах, до тысячи километров, где ещё чувствуется влияние атмосферы, фрагменты космического мусора замедляют движение, тормозятся, падают и сгорают в атмосфере. Если это высота 250 километров, то есть совсем низко, то процесс займёт всего несколько недель. Чем выше, тем больше времени понадобится. Например, если рассмотреть высоту 2 тысячи и больше километров, время выживания вырастает до сотен и тысяч лет. На такой высоте естественные способы очистки не работают, поэтому в данном вопросе, как при любой болезни, лучший способ лечения — это профилактика.
