Хотя освоение космического пространства началось всего полвека назад, человечество уже умудрилось превратить его в помойку. Конечно, по сравнению с земными свалками, космического мусора ничтожно мало - его масса на низких околоземных орбитах на сегодняшний день едва ли превышает 5 тысяч тонн, - однако и он представляет нешуточную угрозу для человечества.

Угроза эта с каждым годом растет, но эффективных решений проблемы пока не предложено. Их поиску была посвящена прошедшая в Дармштадте, в Центре управления полётами Европейского космического агентства, международная конференция - уже пятая по счёту. Она собрала более 300 специалистов из 20 стран.

Вишневая косточка с энергией гранаты

Что такое космический мусор? Это выработавшие свой ресурс, однако оставшиеся на орбите спутники, верхние ступени и разгонные блоки ракет-носителей, сброшенные топливные баки, фрагменты разрушенных объектов, а также пружины, болты, гайки, заглушки и тому подобная мелочь. Или, например, сумка с инструментами, которую "уронила" совсем недавно американская астронавтка во время наружных ремонтно-профилактических работ на Международной космической станции (МКС). Теперь эта сумка рассекает космические просторы со скоростью 28 тысяч километров в час.

По оценке специалистов, сегодня в околоземном космическом пространстве находится свыше 12,5 тысяч объектов размером более 10 сантиметров и свыше 600 тысяч объектов размером более одного сантиметра. А количество всевозможных "осколков" размером в несколько миллиметров исчисляется сотнями миллионов. Даже эти крохотные частицы представляют серьезную угрозу для любого космического аппарата, поскольку перемещаются в пространстве с огромными скоростями - до 15 километров в секунду (это почти 50 тысяч километров в час).

Частица размером с вишневую косточку с легкостью пробивает обшивку любого спутника – ведь она летит в 20, а то и в 30 раз быстрее пули, так что кинетическая энергия, высвобождающаяся при ее столкновении с космическим аппаратом, сравнима с энергией взрыва гранаты.

Угроза каскадного эффекта

Что же касается риска таких нежелательных космических встреч, то он растет день ото дня. По словам Карстена Видемана (Carsten Wiedemann), научного сотрудника Института аэрокосмических систем при Техническом университете в Брауншвейге, на наиболее удобных для космических исследований орбитах - высотой от 800 до 900 километров - плотность обломков уже сегодня очень высока. Так высока, что в ближайшее время здесь может начаться своего рода цепная реакция неконтролируемых последовательных столкновений - так называемый каскадный эффект.

"Крупные обломки, - говорит Видеман, - сталкиваясь с отслужившими свой срок космическими аппаратами и разрушая их, будут порождать всё новые обломки. Если это произойдёт, то плотность космического мусора на орбите начнет расти сама по себе, уже без всякого участия человека".

Между тем, именно здесь, на так называемых солнечно-синхронных орбитах, обращаются многие метеоспутники и спутники дистанционного зондирования Земли. Одно лишь недавнее столкновение американского спутника связи "Иридий-33" и старого российского военного спутника "Космос 2251" привело к тому, что плотность фрагментов космического мусора размером более 5 миллиметров выросла еще на 30 процентов. Увеличилось и количество крупных обломков, поддающихся слежению с Земли.

"В результате действующим спутникам приходится теперь чаще маневрировать, чтобы избежать опасного сближения с мусором, то есть "уворачиваться" от столкновения, - сетует Хольгер Краг (Holger Krag), эксперт Европейского космического агентства по проблеме космического мусора. - Это происходит не реже раза в год. В результате повышается расход горючего, что, в конечном счете, негативно влияет на срок службы аппарата".

Да что там метеоспутники! Не далее как 12 марта весь экипаж МКС был вынужден временно покинуть станцию и перейти на борт пристыкованного к ней корабля "Союз" как спасательной капсулы из-за угрозы столкновения с замеченным слишком поздно фрагментом мусора размером в 2,5 сантиметра. А 11 дней спустя всей станции пришлось корректировать орбиту, чтобы увернуться от обломка китайского спутника размером в 10 сантиметров.

Чисто - не там, где убирают

Какие же рецепты решения проблемы предлагают эксперты? Прежде всего, сделать все возможное для предотвращения возникновения нового мусора в околоземном космическом пространстве. Для этого надо перестать целенаправленно разрушать старые спутники ракетами с Земли, как это недавно сделали США и Китай.

Следует исключить самопроизвольные взрывы космических аппаратов и ракет-носителей, вызванные наличием на борту источников и накопителей энергии – компонентов топлива, газовых баллонов, аккумуляторных батарей. То есть топливо нужно сжигать, батареи разряжать и так далее.

С геостационарной орбиты вышедшие из строя спутники следует уводить на специальную "орбиту захоронения", расположенную на 300 километров выше рабочей, а низкие орбиты можно расчистить, переводя старые спутники на траекторию снижения и способствуя тем самым скорейшему их вхождению в плотные слои атмосферы.

Европа создает собственную систему слежения

Правда, предложить всё это легче, чем реализовать на практике, поскольку каждая из перечисленных мер, за исключением моратория на уничтожение космических аппаратов ракетами с Земли, требует дополнительных расходов - и немалых.

"Но убытки будут еще больше, - убежден Хольгер Краг, - если в результате столкновения с обломками выйдет из строя какой-нибудь дорогой аппарат вроде спутника "Envisat" стоимостью в миллиард евро или если освоение космического пространства станет из-за мусора вообще невозможным".

Пока Европейское космическое агентство, разочарованное тем, что служба слежения НАСА "проморгала" пересечение орбит "Иридия-33" и "Космоса-2251" и не смогла предотвратить их столкновение, приняло решение обзавестись своей собственной, независимой системой слежения. Она вступит в строй через восемь лет, а ее проект должен быть разработан уже к 2011 году. Система обойдется в 50 миллионов евро.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман