Еще на заре космической эры в 1957 году орбита Земли начала заполняться мусором. Отработанные ступени и разгонные блоки ракет-носителей, взорвавшиеся топливные баки, вышедшие из строя спутники и другие отходы оставались в космосе, с каждым годом представляя для астронавтов и техники все большую опасность. Доцент кафедры космической робототехники и технологий Карлтонского университета (Канада) Алекс Эллери в колонке для The Conversation объяснил, какая судьба ждет нашу орбиту в ближайшем будущем.
Сегодня на земной орбите находится 15 888 обломков размером более 10 сантиметров. Мусора меньшего размера еще больше: около 500 000 фрагментов размером в один сантиметр и 100 миллионов миллиметровых частиц вращаются со скоростью от 8 до 12 км/с. Для сравнения, скорость полета пули из винтовки — примерно 1 км/с.
К счастью, ни один астронавт еще серьезно не пострадал, но у космических аппаратов проблемы уже возникали. Первый задокументированный случай повреждения спутника космическим мусором произошел в 1996 году с французским аппаратом CERISE, в который врезался фрагмент третьей ступени ракеты Arian. С тех пор ситуация ухудшилась.
В 2007 году Китай выпустил ракету по своему неработающему спутнику Fengyun-1C. После его разрушения на высоте 860 километров над Землей образовался поток из 2400 осколков размером более 10 сантиметров и 35 000 более мелких фрагментов, что увеличило увеличило общую численность мусора на 30%.
В 2009 году вышедший из строя российский спутник «Космос» случайно столкнулся с работающим спутником «Иридиум» на высоте 790 километров, в результате чего образовались два облака мусора: 598 фрагментов «Иридиума» и 1603 фрагмента «Космоса».
Международной космической станции (МКС) приходится маневрировать примерно два раза в год, чтобы избежать столкновения с мусором.
Если проблему не решить, она будет усугубляться до предела, известного как Кесслеровская катастрофа. Это понятие описывает гипотетическую ситуацию, в которой околоземная орбита будет переполнена мусором, а ближний космос станет непригодным для практического использования. Но попытки ограничить рост мусора до настоящего времени успехом не увенчались.
Рекомендации Организации Объединенных Наций по переводу «мертвых» спутников на низковысотные орбиты захоронения либо игнорируются, либо оказываются неэффективными. Тем временем в ближайшем будущем будет запущено еще больше спутников для предоставления глобальных услуг. Так, космическая транспортная компания Илона Маска SpaceX намерена вывести на орбиту «созвездие» из 12 000 спутников, которые обеспечат широкополосный доступ в интернет. Если часть из них разрушится, обстановка в ближайшем космосе станет совсем безрадостной.
Можно ли убрать мусор
Опасность растущей космической свалки можно смягчить, если удалять с орбиты до 10 самых больших осколков в год, и ведущую роль в разработке методов активного удаления мусора сегодня играет Европа. Проект Евросоюза removeDERBIS предлагает использовать гарпуны и сети для захвата вышедших из строя спутников. Тем не менее, эти средства в основном баллистические и неконтролируемые. Пытаясь поймать космический аппарат в ловушку, они потенциально могут его сломать, что приведет к появлению еще большего количества мусора.
Другая миссия Европейского космического агентства (ESA) e. Deorbit приспособила роботизированные «руки» для удаления отработанного восьмитонного спутника Envisat, связь с которым была потеряна еще в 2012 году. К сожалению, миссию отменили из-за отсутствия возможностей обслуживать e. Deorbit на орбите, и огромный спутник остается потенциальным источником опасности. Если его что-нибудь разрушит, облако обломков с высоким радиусом разлета станут серьезной угрозой для других космических аппаратов.
Автор колонки уверен, что единственный способ решить проблему — разработать и навязать космическим державам новый договор ООН, созданный на основе Договора о космосе. Этот документ должен налагать на космические агентства и частные компании коллективно убирать орбиту Земли.
Космические договоры ООН работали в прошлом. В 1977 году российский разведывательный спутник «Космос-954», на борту которого было 50 килограммов урана-235, вернулся в атмосферу Земли, не выбросив ядерную энергетическую установку на безопасную орбиту, как предполагалось. Радиоактивный мусор был разбросан по 600-километровой трассе в Канаде и был очищен канадцами и американцами. Это событие вызвало грандиозный международный скандал, правительство СССР вынуждено было официально признать факт запуска спутников с ядерными реакторами и выплатить компенсацию канадской стороне за загрязнение территории радиоактивными остатками спутника. Тогда Конвенция о международной ответственности за ущерб, причиненный космическими объектами, была успешно применена в первый и последний раз.
«Точно так же нам нужен новый договор, чтобы заставить космические державы убирать орбиту, — считает эксперт. — Без какой-либо формы принуждения проблема будет расти до тех пор, пока Землю не укроет непроницаемый слой космического мусора».