Дело в том, что то, что непосредственно сам “Спутник 1” был слишком мал, чтобы его можно было увидеть с Земли. Та точка, которую многие принимали за него, была на самом деле второй ступенью ракеты-носителя Р-7. Она же стала первым фрагментом популяции того, что нынче принято называть космическим мусором.
За последующие 56 лет было произведено около 5000 запусков, в ходе которых на орбите оказалось почти 40 000 объектов диаметром более 10 сантиметров. Из этих 40 000 тысяч объектов, лишь 6600 были спутниками – остальные представляли собой третьи ступени ракет, обломки от взорвавшихся аппаратов, столкновений, испытаний противоспутникового оружия, и даже потерянные космонавтами инструменты.
Если говорить про сегодняшний день, то ныне системы космической разведки отслеживают на земной орбите порядка 16 000 объектов суммарной массой до 10 000 тонн. Из них, только 3600 являются спутниками, причем лишь 1000 из них находится в работоспособном состоянии – остальные давно выработали свой ресурс.Но это лишь верхушка айсберга. ESA оценивает популяцию объектов диаметром свыше 5 сантиметров, в 45 000 объектов. Что касается объектов поменьше, то по всей видимости существуют еще сотни тысяч (некоторые оценки дают цифру от 300 до 500 тысяч) обломков диаметром от 1 до 5 сантиметров, и миллионы небольших частиц.
Сквозное отверстие в радиаторной панели шаттла "Индевор" оставшееся после столкновения с одним из кусков космического мусора.
Откуда же берутся крупные обломки? Запуск каждого спутника сопровождается образованием большим количеством технологического мусора - в околоземное пространство попадают предметы, вроде крышек для линз, взрывных болтов, временного крепежа, элементов защитного покрытия и т.п.
Кроме того, в космосе остаются набравшие первую космическую скорость последние ступени ракет и разгонные блоки. В их баках часто остается 5-10% топлива, которое весьма летуче и легко превращается в пар, что иногда приводит к достаточно мощным взрывам. После ряда лет пребывания в космосе отслужившие свое ступени ракет могут буквально взорваться на куски, разбрасывая вокруг себя своеобразную шрапнель из мелких осколков. За последние несколько лет в околоземном пространстве было отмечено порядка 182 подобных взрывов. Так, только один взрыв ступени индийской ракеты стал причиной образования сразу 300 крупных обломков.
Отдельная категория космического мусора - т.н. ядерный мусор. В свое время, СССР запустил в космос большую серию спутников морской разведки "УС-А". Каждый аппарат был оснащен ядерным реактором с 30 килограммами обогащенного урана-235.
И с каждым годом ситуация становится только хуже: по мере увеличения космических запусков, земная мусорная "группировка" растет очень быстрыми темпами (примерно 5% в год), причем значительная ее часть появилась после всего лишь двух инцидентов.
Первым стало печально известное испытание китайцами противоспутниковой ракеты в 2007 году. Да, СССР и США испытывали противоспутниковое оружие и раньше, а американцы в 2008 году сбили свой спутник шпион – но "USA-193" как раз таки находился на высоте 250 километров, и потому 99% его обломков вошли в атмосферу в течении недели. Китайцы же умудрись уничтожить спутник, который находится на полярной орбите высоте 800 километров. Результат? 3500 тысячи каталогизированных обломков, и по некоторым данным, до 150 000 мелких частиц. 97% процентов этого мусора все еще остается на орбите и просуществует там еще сотни лет.
Таким образом, всего два инцидента увеличили более чем на треть количество отслеживаемых обломков на орбите. По мере роста орбитальной группировки, повторения таких космических ДТП практически неизбежно.
Самыми загрязненными на сегодняшний день являются орбиты в 800, 1000, 1500 километров и геостационарная орбита, и количество обломков на них уже приходится принимать в расчет, при планировании новых миссий. Известно, что во время последней миссии по обслуживанию “Хаббла”, NASA оценивало вероятность столкновения шаттла с космическим мусором 1 к 229, что было уже на грани допустимого риска. В результате, при старте “Атлантиса” были приняты беспрецедентные меры безопасности - на соседней стартовой площадке стоял снаряженный шаттл “Индевор”, который должен был стать спасательным кораблем в случае столкновения "Атлантиса" с каким-то из обломков.
Основная проблема, из-за которой мусор представляет собой долговременную угрозу, связана с его долговечность. Если на низких орбитах, где скажем функционирует МКС, еще силен очистительный эффект атмосферы и объекты могут существовать на них лишь несколько лет, то чем дальше от Земли, тем дольше просуществует мусор. На орбитах высотой порядка 1000 километров, объекты могут существовать несколько тысяч лет. Чтобы было понятнее, приведу пример: спутник “Авангард-1” был запущен в 1958 году и ныне является самым старым куском металла, болтающимся в космосе. Перицентр его орбиты составляет 654 километра и он войдет в атмосферу не раньше 24 столетия.
Вот пример последствий столкновения частицы краски с иллюминатором шаттла. Мне не хочется знать, что было бы, попади она в скафандр космонавта.
В такой ситуации конечно принято вопрошать что делать, но на самом деле, явного решения нет. Все предлагаемые меры в основном сводятся к тому, чтобы замедлить рост популяции мусора. Не уменьшить, а просто замедлить. Даже если с завтрашнего дня человечество прекратит полеты в космос, общее количество обломков на орбите еще несколько десятилетий будет увеличиваться из-за новых столкновений между ними.
1) Эффективность и практичность. Было бы глупо, если запуски космических уборщиков приведут к тому, что на орбите окажется еще больше мусора.
2) Вопрос права. Объекты в космосе – собственность запустившей их стороны. Даст ли, к примеру, согласие правительство России на то, чтобы американский спутник-уборщик производил какие-то действия с российским неработающим военным спутником? А правительство США? Риторический вопрос.
Journal information