Космический мусор

Человек – существо поистине нечистоплотное. За последние полторы сотни лет он успел засорить не только атмосферу и океан, но и космос. В этом плане особенно «много усердия» человечество демонстрирует в последние десятилетия. И связано это прежде всего с активным освоением космического пространства. То есть не только космос угрожает человеку, но и человек – космосу.

В 1957 году, когда за пределы Земли был отправлен первый искусственный спутник, никто из ученых не мог даже предположить, что спустя полстолетия возникнет проблема с космическим мусором. В последующие годы космос активно осваивался: осуществлялись запуски новых космических аппаратов, часть из которых, выработав свой ресурс или потерпев аварию, фактически исчезала из поля зрения ученых. Кроме спутников, в космосе стали появляться и верхние ступени ракет-носителей. Но и их орбиты тоже никто не контролировал. А в 1961 году произошел первый взрыв ступени ракеты-носителя американского спутника, в 1964 году – и первый целенаправленный взрыв советского спутника «Космос-50».

Постепенно на околоземных орбитах стали накапливаться остатки космических аппаратов или их частей

Так постепенно на околоземных орбитах стали накапливаться остатки космических аппаратов или их частей. Попросту говоря – металлолом. В первое время эти факты особого волнения ни у специалистов, ни у общественности не вызывали: казалось, те небольшие фрагменты в космических просторах – это все равно что капля воды в океане. Но вот уже в 1980-х годах отношение к проблеме космического мусора стало понемногу меняться. И связано это было прежде всего с тем, что возникла реальная угроза не только для пилотируемых космических кораблей и спутников, но и для жителей Земли.

Что же касается угрозы для жизни землян, то она с каждым годом становится все явственнее. И в первую очередь из-за аварий спутников с ядерными энергетическими установками. Так, 21 апреля 1964 года произошел взрыв американского навигационного спутника «Транзит-5В». В результате 950 граммов плутония-238 рассеялись в земной атмосфере, значительно повысив радиационный фон. В эти же годы были зафиксированы и другие аварии.

Но наибольшую тревогу общественности, ученых и глав государств вызвала авария советского спутника радиолокационной разведки «Космос-954» с ядерной установкой на борту. 24 января 1978 года он упал на территорию Канады, вызвав радиоактивное заражение ряда провинций северо-запада страны. В оценке степени заражения советская и канадско-американская стороны к общему мнению не пришли. Тем не менее радиоактивность в районе падения спутника достигала 200 рентген в час. Всего же 100 фрагментов аппарата разметало на территории более 100 тысяч км².

Именно эта авария и заставила специалистов космической отрасли по-другому взглянуть на проблемы космического мусора. А ведь зафиксированы и другие аварии аппаратов с ядерными установками. Кроме того, часть из аварийных спутников была выведена на околоземные орбиты, где они находятся по настоящее время.

Сейчас актуальность проблемы загрязнения околоземного космоса признана многими международными организациями, в том числе Международным астрономическим союзом, Комитетом по космическим исследованиям (КОСПАР) при Международном совете по науке и другими структурами. И для этого имеются вполне резонные причины.

Так, по различным оценкам, в 2012 году на околоземных орбитах примерно до высоты 2000 километров находилось около 100 тысяч различных объектов поперечником более одного сантиметра. В том числе около 6 % – действующие космические аппараты. Остальные 94 % объектов представляют собой космический мусор. Из них около 22 % перестали функционировать, 17 % являются отработанными верхними ступенями и разгонными блоками ракет-носителей и около 55 % – отходами, технологическими элементами и обломками от взорвавшихся космических аппаратов. 10 % этого мусора, или приблизительно 9000 единиц, отслеживаются и каталогизируются наземными радиолокационными и оптическими средствами.

Большая часть этих объектов имеют среднюю скорость около 10 км/с. И столкновение любого такого фрагмента с действующим космическим летательным аппаратом может не только повредить его, но даже вывести из строя. При этом надежные меры защиты от космического мусора диаметром более одного сантиметра практически отсутствуют.

По некоторым данным, мусор в околоземном пространстве располагается тремя слоями. Первый пласт отходов находится на расстоянии 300–400 километров от Земли, второй – 1500–1700 километров и третий – 36 тысяч километров от поверхности планеты.

Основной «вклад» в создание этой космической «свалки» внесли следующие космические державы: Китай – 40 %; США – 27,5 %; Россия – 25,5 % и остальные страны – 7 %.

По расчетам, через 15–30 лет ближний космос будет засорен настолько, что станет непригодным для полетов. Причем об этой угрозе заявляют видные ученые.

«Когда-нибудь искусственных космических объектов и их обломков станет так много, что придется прекратить всякую космическую деятельность, а человечество пока не придумало “мусоропровод”, который собирал бы космический мусор и утилизировал его», – заявил, в частности, Юрий Зайцев – сотрудник Института космических исследований Академии наук.

А член-корреспондент РАН, директор Института астрономии РАН Б.М. Шустов с тревогой отмечает, что опасность таится не только в крупных фрагментах мусора, но и мелких – величиной до нескольких миллиметров, которые перемещаются с огромными скоростями. При этом, по словам ученого, «такого мусора накопилось в космосе очень много, и есть опасения, что эти частицы мусора, сталкиваясь между собой, могут “размножаться”. И не перешли ли мы точку невозврата, не будет ли мусор сам собой “размножаться” так, что не даст нам возможности действовать в космосе? Это, может быть, “пугалка”, но действительно мы не раз наблюдали столкновение аппаратов с мусором, в результате которых нарушалась их работа».

В последние годы на засорение космического пространства все чаще стала обращать внимание и ООН. Так, в декабре 2007 года резолюцией Генассамблеи был одобрен «Устав внеземной чистоты».

Но, помимо резолюций, многие государства предпринимают и реальные шаги для ликвидации космической «свалки». Например, японское космическое агентство планирует заняться очисткой орбиты Земли с помощью гигантских металлических сетей. Предполагается, что многокилометровая сеть будет доставлена на орбиту с помощью специального спутника. И после того как она соберет значительное количество мусора, сеть отсоединится от аппарата, войдет в плотные слои атмосферы, где и сгорит вместе со своим содержимым.

В свою очередь американское Агентство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA) сконструировало телескоп для наблюдения за космическим мусором и предупреждения о сближении его со спутниками. Разрабатывался телескоп в течение девяти лет и обошелся бюджету в 110 миллионов долларов.

Таким образом, человечество с пониманием восприняло угрозу космического мусора. И надо надеяться, что борьба с загрязнением космического пространства не ослабнет, а, наоборот, с каждым годом будет вестись активнее.