1574
5
Волнуют ли вас вопросы экологии? А как выдумаете, есть ли проблема загрязнения в космосе? Оказывается, проблема мусора в околоземном пространстве стоит так же остро, как и за самой Земле.
Если катастрофическая скорость накопления космического мусора приведет к тому, что планету окружит пояс из разрушительной шрапнели, современные инфракрасные камеры и ракеты могут помочь будущим спутникам уклониться от таких обломков. Так считают составители нового исследования.
Маленькие кусочки – огромный урон
Космический мусор может казаться неопасным, пока вы не поймете, что на орбите — до высоты около 2000 километров — такие обломки сталкиваются со скоростью в среднем около 36 000 км/ч, по данным НАСА. Даже крошечные кусочки космического мусора при такой скорости наносят критический урон.
Столкновения с космическим мусором уже привели к потерям в миллионы долларов. Например, в феврале 2009 спутник связи США под названием Iridium 33 был уничтожен списанным российским спутником Cosmos 2251, построенным в 1960-х годах.
Подобные аварийные ситуации порождают еще больше мусора, который продолжает разрушать объекты на орбите. Получается цепной каскад, который в конечном итоге может создать мусорный пояс вокруг Земли. Этот наихудший сценарий известен как «эффект Кесслера».
Проблема загрязнения космоса актуальна как никогда
В настоящее время на орбите Земли, по оценкам НАСА, находится около 500 000 обломков размером с кусочек сахара, а также более мелкие фракции размером в миллиметр или меньше, которых насчитывается более 100 миллионов. Кроме того, поскольку строить и запускать спутники стало намного рентабельнее, чем в прошлом, такие технологичные компании, как SpaceX, Amazon, OneWeb и Telesat, планируют к запуску комплексы на низкой орбите, и каждый из них будет состоять из сотен миниатюрных спутников.
Исследование, которое было организовано в 2017 году, обозначило увеличение риска эффекта Кесслера из-за столкновений с такими объектами. Уже сегодня Европейское космическое агентство переносит запуск спутника наблюдения Земли Aeolus, чтобы избежать возможности столкновения с объектом SpaceX Starlink. Места все меньше и меньше.
Средства защиты в космосе
Чтобы подготовиться к возможности эффекта Кесслера, нужно рассчитывать, как спутники будут функционировать, когда космического мусора станет еще больше на низкой околоземной орбите.
От маленьких кусочков спутники защищают щиты Уиппла. Они состоят из относительно тонкой крышки над главной стенкой космического аппарата, которая разбивается и рассеивает мусор. Это распространяет энергию удара на большую площадь. Однако эти конструкции действуют для мусора только в 1 сантиметр в ширину или меньше, говорят исследователи.
Для больших кусков космического мусора наземные радары и телескопы могут дистанционно отслеживать их движение, помогая ученым предсказывать траектории полета. Затем спутники могут получить инструкции о том, как лучше маневрировать, чтобы предотвратить столкновения. Однако такие стратегии «удаленного избегания» ограничены, поскольку НАСА и Министерство обороны не могут отслеживать объекты размером менее 5 см.
Исследования в "слепой зоне"
Ученые сосредоточились на том, как спутники могут справляться с обломками, слишком маленькими, чтобы их можно было отследить с Земли, но достаточно большими, чтобы пробить щиты Уиппла. Они предположили, что бортовая тепловизионная инфракрасная камера может помочь спутнику быстро обнаружить крошечные уровни тепла от этого мусора среднего размера в масштабе десятков миль.
Тем не менее, даже если спутник зафиксирует космический мусор с расстояния в десятки километров, учитывая скорость, с которой перемещается орбитальный мусор, на маневр у него будет всего несколько секунд. Исследователи предложили использовать ракеты на твердом топливе, так как они имеют высокую тягу, легки и надежны, и могут активироваться в доли секунды.
А ЧТО ВЫ ДУМАЕТЕ ОБ ЭТОМ?